CN107562890B - 一种基于ais、雷达、电磁的目标信息融合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于AIS、雷达、电磁的目标信息融合方法，包括以下步骤：构建四种目标数据的对象池，所述的对象池用于存储被探测到的目标的最新数据；所述的四种目标数据包括AIS、雷达、电磁、融合目标；在每次接收到新的目标数据之后，与同类目标的对象池的数据进行去重，形成新的目标属性；将AIS目标数据匹配并融合雷达对象池中的雷达目标，同时匹配电磁对象池中的相同北向角的电磁目标；将融合后的数据与融合目标对象池进行匹配。本发明将AIS目标数据与雷达目标、电磁目标按照相同的因子进行去重融合后形成新的目标，经过融合后的数据能够为AIS、雷达目标加上新的身份，帮助用户识别异常目标。
Description
技术领域
本发明涉及数据关联领域，尤其涉及一种基于AIS、雷达、电磁的目标信息融合方法。
背景技术
随着国际海洋环境的日益复杂，国家及地方政府对渔船的监管需求越来越高。自动识别系统（Automatic Identification System,AIS）作为一种新型的助航系统，由于具有在船舶之间自动进行船舶信息交换和船舶识别的基本功能，将从根本上增进船舶航行安全，提高船舶交通管理系统（Vessel Traffic Services,VTS）的服务和监控能力。但是作为自主的对环境具有全景式监测能力的探测设施，雷达的功能仍然是独特的和不可替代的。
现有技术通常通过雷达与AIS的信息融合，构成的船舶航行与安全信息系统，能够实现两者的优势互补，从而对船舶航行安全发挥更大作用。但是因为AIS传感器仅能收集上报的的某一方面数据，不能对此船只进行整体的认知和身份的甄别。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于AIS、雷达、电磁的目标信息融合方法，解决现有技术不能通过AIS和雷达相互匹配和识别来确定目标的身份的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于AIS、雷达、电磁的目标信息融合方法，包括以下步骤：
构建四种目标数据的对象池，所述的对象池用于存储被探测到的目标的最新数据；所述的四种目标数据包括AIS、雷达、电磁、融合目标；
在每次接收到新的目标数据之后，与同类目标的对象池的数据进行去重，形成新的目标属性；
当接收到的AIS目标数据完成去重后，将该AIS目标数据匹配并融合雷达对象池中的雷达目标，同时匹配电磁对象池中的相同北向角的电磁目标；再将融合了雷达目标的AIS目标数据与融合了电磁目标的AIS目标数据进行匹配与融合，完成此AIS目标数据的位置精确匹配和身份确认；
当接收到的雷达目标数据完成去重后，将雷达扫描的范围目标数据区匹配AIS对象池，找到相应的AIS船只数据，并进行融合；同时将雷达扫描的范围目标数据区匹配电磁对象池，将电磁目标融合进雷达目标数据，即将新的身份赋予该雷达目标数据；再将融合了AIS目标的雷达目标数据与融合了电磁目标的雷达目标数据进行匹配与融合，完成此雷达目标数据的位置精确匹配和身份确认；
将融合后的数据与融合目标对象池进行匹配，由于每一个对象都有唯一的标识，如果发现有相同的目标则对此目标进行属性值更新，如果没有则存储新目标到融合目标对象池。
进一步地，所述的发现有相同的目标为发现融合目标对象池中有与融合后的数据具有相同的AIS编号、或者发现融合目标对象池中有与融合后的数据具有相同雷达批号。
本发明的有益效果是：本发明将AIS目标数据与雷达目标、电磁目标按照相同的因子进行去重融合后形成新的目标，经过融合后的数据能够为AIS、雷达目标加上新的身份，帮助用户准确定位上报数据的目标，并为目标加上相应的身份，帮助用户识别异常目标；同时，增加了关联数据的规模，在传统的数据关联的基础上，进一步丰富了关联样本，为后续的感知对象行为模式分析提供丰富的素材。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为完成去重后的AIS目标数据融合流程图；
图3为完成去重后的雷达目标数据融合流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案：
如图1所示，一种基于AIS、雷达、电磁的目标信息融合方法，包括以下步骤：
构建四种目标数据的对象池，所述的对象池用于存储被探测到的目标的最新数据；所述的四种目标数据包括AIS、雷达、电磁、融合目标。由于三种目标数据的上报时间的差异，所以每一次AIS和雷达目标数据上传都需要去匹配另外两种数据。
在每次接收到新的目标数据之后，与同类目标的对象池的数据进行去重，形成新的目标属性；
如图2所示，当接收到的AIS目标数据完成去重后首先保存到自己的对象池中，之后AIS目标需要去匹配雷达对象池中的雷达目标，通过一定的误差纠偏算法，匹配相似的雷达数据；同时匹配电磁对象池中的相同北向角的电磁目标；再将融合了雷达目标的AIS目标数据与融合了电磁目标的AIS目标数据进行匹配与融合，完成此AIS目标数据的位置精确匹配和身份确认；
如图3所示，当接收到的雷达目标数据完成去重后首先保存到自己的对象池中，之后将雷达扫描的范围目标数据区匹配AIS对象池，找到相应的AIS船只数据，并进行融合；同时将雷达扫描的范围目标数据区匹配电磁对象池，将电磁目标融合进雷达目标数据，即将新的身份赋予该雷达目标数据；再将融合了AIS目标的雷达目标数据与融合了电磁目标的雷达目标数据进行匹配与融合，完成此雷达目标数据的位置精确匹配和身份确认；
将融合后的数据与融合目标对象池进行匹配，由于每一个对象都有唯一的标识，如果发现有相同的目标则对此目标进行属性值更新，如果没有则存储新目标到融合目标对象池。
其中，在匹配与融合的过程中，会根据设定的相同因子(经纬度、航向、速度等)经过不断的迭代更新对象的静态属性（船名、国籍等）和动态属性（速度、航向、方位角等），从而形成数据关联。
另外，电磁目标数据由电磁传感器收集，根据收集的不同电磁数据，匹配到电磁特征信息库能够更好识别目标的身份，其中电磁特征信息库为历史收集的电磁信息库。
更优地，在本实施例中，所述的发现有相同的目标为发现融合目标对象池中有与融合后的数据具有相同的AIS编号（在接收到AIS目标数据融合的情况下）、或者发现融合目标对象池中有与融合后的数据具有相同雷达批号（在接收到雷达目标数据融合的情况下）。
更优地，在本实施例中，所述的身份包括安全船只和危险船只，采砂船、渔船可以是安全船只也可以是危险船只，可以根据电磁信号（例如，带有导弹的电磁信号即为危险船只）进行判断。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。
Claims (2)
1.一种基于AIS、雷达、电磁的目标信息融合方法，其特征在于：包括以下步骤：
构建四种目标数据的对象池，所述的对象池用于存储被探测到的目标的最新数据；所述的四种目标数据包括AIS、雷达、电磁、融合目标；
在每次接收到新的目标数据之后，与同类目标的对象池的数据进行去重，形成新的目标属性；
当接收到的AIS目标数据完成去重后，将该AIS目标数据匹配并融合雷达对象池中的雷达目标，同时匹配电磁对象池中的相同北向角的电磁目标；再将融合了雷达目标的AIS目标数据与融合了电磁目标的AIS目标数据进行匹配与融合，完成此AIS目标数据的位置精确匹配和身份确认；
当接收到的雷达目标数据完成去重后，将雷达扫描的范围目标数据区匹配AIS对象池，找到相应的AIS船只数据，并进行融合；同时将雷达扫描的范围目标数据区匹配电磁对象池，将电磁目标融合进雷达目标数据，即将新的身份赋予该雷达目标数据；再将融合了AIS目标的雷达目标数据与融合了电磁目标的雷达目标数据进行匹配与融合，完成此雷达目标数据的位置精确匹配和身份确认；
将融合后的数据与融合目标对象池进行匹配，由于每一个对象都有唯一的标识，如果发现有相同的目标则对此目标进行属性值更新，如果没有则存储新目标到融合目标对象池；
电磁目标数据由电磁传感器收集，根据收集的不同电磁数据，匹配到电磁特征信息库能够更好识别目标的身份，其中电磁特征信息库为历史收集的电磁信息库；所述的身份包括安全船只和危险船只，采砂船、渔船根据电磁信号进行判断，是安全船只或危险船只；
其中，在匹配与融合的过程中，会根据设定的相同因子经过不断的迭代更新对象的静态属性和动态属性，从而形成数据关联；所述因子包括纬度、航向、速度，所述动态属性包括速度、航向、方位角。
2.根据权利要求1所述的一种基于AIS、雷达、电磁的目标信息融合方法，其特征在于：所述的发现有相同的目标为发现融合目标对象池中有与融合后的数据具有相同的AIS编号的数据、或者发现融合目标对象池中有与融合后的数据具有相同雷达批号的数据。
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