一种基于知识图谱的辐射源工作模式和意图推理方法

本发明属于电子侦察领域，涉及一种基于知识图谱的辐射源工作模式和意图推理方法。

背景技术：

0、技术背景

1、随着技术的发展以及技术的需要，各种体制和用途的辐射源被研究、设计、生产、装配到各种搭载平台上。从电子对抗的角度而言，要想提供情报支撑，那么如何对目标辐射源的工作模式和意图进行推理便成了亟需解决的问题。

2、但是，针对新型雷达越来越多的工作模式和特征参数，传统方法使用的脉冲描述字形式不够全面，且过于依赖先验信息，匹配模板较为固定，不足以实现对新式雷达工作模式的识别。同时，多功能雷达参数多、变化灵活，工作模式的变化具有内在规律性，而且对雷达工作模式的识别对先验知识库的更新要求较高。

3、知识图谱可以构建先验知识库，做到数据的可视化、高效存储和利用。同时，针对辐射源信号参数变多且变化更加灵活的特点，知识图谱能够利用知识表示及推理技术，存储雷达行为知识并进行工作模式的识别，推理知识图谱中的隐含信息。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种基于知识图谱的辐射源工作模式和意图推理方法，其特征在于，在传统知识图谱中加入时间以及置信度信息，构造柔性知识图谱，并在可视化的基础上实现对雷达下一步的工作模式及其意图的预测。

2、本发明的技术方案为：

3、s1、对接收信号进行预处理：将获取的雷达信号数据集通过核函数映射到高维空间，利用核密度估计方法识别数据集每一维上的密集区域并将其保存，得到每一个子空间，再对每一维上的密集区域进行数字编码，在此基础上对子空间进行挖掘，最后输出各个子空间的数据集；

4、s2、对预处理后的子空间数据ri进行知识抽取，得到发出该信号的辐射源pi、信号接收时间ti，将置信度设置为ki，从而将该条知识表示为<pi,(ki,ti),ri>，即<头实体，关系，尾实体>的形式，其中，尾实体的节点属性定义为该时刻辐射源的工作模式和意图(mi,ii)；通过知识融合进行柔性知识图谱的构建，具体为：对于子空间数据均为ri、发出该信号的辐射源均为pi的两条知识，设其信号接收时间分别为t1、t2，知识置信度分别为k1、k2，若尾实体的节点属性(mi,ii)相同，则该条知识在柔性知识图谱中存储为<pi,(k1+k2,t1、t2),ri>，即三元组关系定义为两条知识的置信度相加，信号接收时间则分别存储；若尾实体的节点属性(mi,ii)不同，则重新创建尾实体节点和尾节点属性，再进行关系创建；

5、利用柔性知识图谱中存储的辐射源、信号数据、时域、置信度信息，利用现有数据推理和预测出接下来可能会出现的信息，当目标辐射源信号被接收时，利用图查询分析技术在柔性知识图谱中找到该辐射源实体和与之关联的若干节点，根据置信度和时间信息找到下一时刻最有可能出现的信号数据，并返回该信号数据对应的辐射源工作模式和意图，完成对辐射源信号、工作模式和意图的预测。

6、相较于传统知识图谱，柔性知识图谱中新增了两部分内容：

7、增加时间维度。传统的知识图谱是三元组的形式，由于时间信息对情报的可靠性和实效性来说不可忽视，在知识图谱中存储时间信息，有利于发现潜在的规律，对有规律性的电磁环境进行建模，推断可能发生的情况。

8、增加并更新置信度。无论是采集得到的还是推理得到的知识都需要给予其一定的置信度，并且该置信度在不同的时间或者场景之下也会变化，所以本发明赋予每条知识置信度来衡量该知识或者信息的可信程度，并不断地更新它。

9、绝大多数信号数据中都含有不可忽视的时间信息。例如，雷达工作模式的切换具有一定的内在规律性，而传统知识图谱很难将这种规律反映出来；另外，随着科技的发展，大量陈旧数据的价值正在逐渐下降，而来源可靠的、新获取到的数据显然可信度更高。针对上述特征，本发明使用柔性知识图谱，在传统知识图谱中加入了时间以及置信度信息，可以根据环境变化适应性地改变对雷达工作状态的描述，从而有效地对抗多功能雷达带来的变化。

技术特征：

1.一种基于知识图谱的辐射源工作模式和意图推理方法，其特征在于，在传统知识图谱中加入时间以及置信度信息，构造柔性知识图谱，并在可视化的基础上实现对雷达下一步的工作模式及其意图的预测，具体包括以下步骤：

技术总结
本发明属于电子侦察领域，涉及一种基于知识图谱的辐射源工作模式和意图推理方法。本发明在传统知识图谱中加入时间以及置信度信息，构造柔性知识图谱，并在可视化的基础上实现对雷达下一步的工作模式及其意图的预测。首先，需要对于接收到的信号进行数据预处理，从而将信号数据高效存入知识图谱中，然后利用柔性知识图谱实现对辐射源工作模式和意图的预测。

技术研发人员：侯鑫玥,李越,朱晨郁,彭晓燕
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15