CN111181627A - 一种目标侦测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种目标侦测系统，用以对监测目标进行全方位侦测，提高目标识别的精准性。目标侦测系统，包括空中网络节点、水中网络节点和空海跨域通信网关，所述空海跨域通信网关搭载有异构信号处理机，所述异构信号处理机包括若干个处理不同类型信息的处理单元，其中：所述空中网络节点，用于采集侦测目标的空中特征信息并发送给所述空海跨域通信网关；所述水中网络节点，用于采集所述侦测目标的水下特征信息并发送给所述空海跨域通信网关；所述异构信号处理机，用于根据接收到的空中特征信息和/或水下特征信息，选择相应的处理单元进行处理得到目标侦测信息；将所述目标侦测信息发送给岸基数据中心。

Description

一种目标侦测系统
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种目标侦测系统。
背景技术
目标侦测是获取监测目标的电磁频谱、噪声频谱等特征信息，是开展目标识别、预警探测和电子对抗等活动的基础信息，其对于构建目标特性基础信息库具有重要的意义。
目前的目标侦测大部分基于空对空、海对海的单向探测通信链路或网络，收集的目标侦测信息有限，降低了后续目标识别等活动的识别效果，因此，如何对监测目标进行全方位侦测，提高目标识别的精准性成为现有技术中亟待解决的技术问题之一。
发明内容
本发明实施例提供一种目标侦测系统，用以对监测目标进行全方位侦测，提高目标识别的精准性。
本发明实施例提供一种目标侦测系统，包括空中网络节点、水中网络节点和空海跨域通信网关，所述空海跨域通信网关搭载有异构信号处理机，所述异构信号处理机包括若干个处理不同类型信息的处理单元，其中：所述空中网络节点，用于采集侦测目标的空中特征信息并发送给所述空海跨域通信网关；所述水中网络节点，用于采集所述侦测目标的水下特征信息并发送给所述空海跨域通信网关；所述异构信号处理机，用于根据接收到的空中特征信息和/或水下特征信息，选择相应的处理单元进行处理得到目标侦测信息；将所述目标侦测信息发送给岸基数据中心。
在一种实施方式中，所述空中网络节点包括空中固定网络节点和空中移动网络节点，其中，所述空中固定网络节点包括探测卫星和/或部署于岸基的探测雷达，所述空中移动网络节点包括无人机，所述无人机搭载有短波通信探测设备和/或激光通信探测设备。
在一种实施方式中，所述水中网络节点，包括水中固定网络节点和水中移动网络节点，其中，所述水中固定网络节点包括锚式浮标和/或潜标，所述锚式浮标和/或潜标搭载有被动监测阵列、主动声纳、水声通信机和温盐深仪CTD；所述水中移动网络节点包括水下无人潜航器UUV，所述UUV搭载有水声通信机、短基线、磁探仪，其中，所述水中网络节点通过水声通信机与所述空海跨域通信网关建立通信连接。
在一种实施方式中，所述空海跨域通信网关还搭载有卫星通信模块；
所述空海跨域通信网关，用于通过所述卫星通信模块与岸基数据中心建立通信连接。
在一种实施方式中，所述异构信号处理机，还用于利用数据融合技术对各处理单元输出的所述目标侦测进行融合得到融合侦测信息；将所述融合侦测信息发送给所述案基数据中心。
在一种实施方式中，所述空海跨域通信网关，还用于接收岸基数据中心针对所述空中网络节点或者水中网络节点发送的控制指令；利用所述异构信号处理机转换为所述空中网络节点或者水中网络节点对应的处理格式后，发送给所述空中网络节点或者水中网络节点。
在一种实施方式中，所述空海跨域通信网关还搭载有以下至少一种设备：短波通信设备、卫星终端设备、北斗设备和工业无线保真WIFI。
采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
本发明所述的目标侦测系统包括空中网络节点和水中网络节点，其中，空中网络节点用于采集侦测目标的空中特征信息，水中网络节点用于采集侦测目标的水下特征信息，对于不同网络节点采集的不同类型的特征信息，通过异构信号处理进行处理转换为岸基数据中心所需的数据格式，由此实现了从不同维度对侦测目标进行侦测的目的，提高了目标识别的精准性。
附图说明
图1为根据本发明实施例的目标侦测系统的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的目标侦测系统处理流程示意图；
图3为根据本发明实施例的目标侦测系统的应用场景示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。
需要说明的是，本发明实施例中的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。
在本文中提及的“多个或者若干个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
发明人发现，针对侦测目标的单一化探测手段存在侦察探测能力不足的问题，如何实现水面以上半空及水下半空之间的数据交互，丰富目标侦测手段，对目标进行空中水下全方位侦察探测成为现有技术中亟待解决的技术问题之一。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种目标侦测系统，用以覆盖海域水面上下的目标侦察探测。如图1所示，其为本发明实施例提供的目标侦测系统的结构示意图，包括空中网络节点11、水中网络节点12和空海跨域通信网关13。具体实施时，利用空中网络节点11构建空中通信探测一体化网络，利用水中网络节点构建水中通信探测一体化网络。各空中网络节点与空海跨域通信网关之间可以利用卫星通信技术、短波通信技术等方式建立通信连接，水中网络节点与空海跨域通信网关之间可以利用水声通信技术或者水下光通信技术等建立通信连接。空海跨域通信网关与岸基数据中心之间可以利用卫星通信技术或者有线通信技术建立通信连接。其中：
所述空中网络节点11，用于采集侦测目标的空中特征信息并发送给所述空海跨域通信网关；
所述水中网络节点12，用于采集所述侦测目标的水下特征信息并发送给所述空海跨域通信网关；
所述异构信号处理机13，用于根据接收到的空中特征信息和/或水下特征信息，选择相应的处理单元进行处理得到目标侦测信息；将所述目标侦测信息发送给岸基数据中心。
具体实施时，空中网络节点11可以包括空中固定网络节点和空中移动网络节点，其中空中固定网络节点可以为探测卫星或者部署于岸基的探测雷达等，用于为海表面、空中大区域的通信、探测服务提供保障；空中移动网络节点可以为无人机，无人机作为空中移动网络节点，可以搭载有短波通信探测设备和/或激光通信探测设备，可以近距离对侦测目标进行精确侦察探测，机动灵活。
由探测卫星、探测雷达和无人机等组成的空中通信探测一体化网络是部署于海域海表面及海面以上半空通信和探测的主体，可对任务区域中的侦测目标，例如舰艇、飞机等进行智能侦测、数据收集和识别跟踪等。以空中固定网络节点为主，多空中移动网络节点为辅的组网方式，通过特定电磁波段，对探测范围内目标进行智能侦测及识别跟踪，为目标侦测提供探测通信保障。
本发明实施例中，由水中网络节点组成的水下通信探测一体化网络时部署海域水下半空间通信、探测的主体，可对任务区域的侦测目标进行智能侦测、特征提取和识别跟踪。水中网络节点主要以浮标、潜标、UUV(水下无人潜航器)等组成。其中，水下网络节点包括水中固定网络节点和水中移动网络节点，其中，水中固定网络节点包括锚式浮标和/或潜标，所述锚式浮标和/或潜标搭载有被动监测阵列、主动声纳、水声通信机和CTD(温盐深仪)，用于对固定海域进行实时监测与数据搜集分析；所述水中移动网络节点包括UUV，所述UUV搭载有水声通信机、短基线和磁探仪，作为可移动机动节点，可近距离对侦测目标进行智能侦测跟踪。
具体实施时，水中网络节点可以根据水下海底地形地貌特点，以水下多节点方式灵活组网，通过声、磁和光等多手段，对网络覆盖范围内目标进行智能感知、侦探、识别和跟踪，为水下目标侦测提供基础和通信保障。
空海跨域通信网关是连接水中通信节点和空中通信节点的枢纽设备，具体实施时，可以以大/中型锚系浮标为主，中/小型锚系浮标为辅进行相关设备加载部署。针对水面以上通信可以搭载短波通信设备、卫星终端设备、北斗设备以及工业WIFI(无线保真)等，以实现与空中网络节点的通信，针对水下通信可以通过挂载水声通信机或者水下光通信机等，实现与水中网络节点之间的交互通信。具体实施时，空海跨域通信网关还可以搭载卫星通信模块，通过卫星通信模块与岸基数据中心建立通信连接。
由于不同类型的空中网络节点或者水中网络节点采集的信息格式不同，例如，探测卫星采集的侦测信息为卫星信号、探测雷达采集的侦测信息为雷达信号等等，为了实现对不同类型的异构信号的处理，本发明实施例中，空海跨域通信网关通过搭载异构信号处理机实现对不同类型的异构信号的转换处理后输出。具体地，异构信号处理机包括用于处理不同类型信息的处理单元，对于接收到的侦测信息，异构信号处理机选择相应的处理单元进行处理。进一步地，异构信号处理机，还可以用于利用数据融合技术对各处理单元输出的目标侦测进行融合得到融合侦测信息；并将融合侦测信息发送给案基数据中心。
具体实施时，空海跨域通信网关，还用于接收岸基数据中心针对所述空中网络节点或者水中网络节点发送的控制指令；利用所述异构信号处理机转换为所述空中网络节点或者水中网络节点对应的处理格式后，发送给所述空中网络节点或者水中网络节点。
具体实施时，在任务海域部署本发明实施例提供的目标侦测系统后，各组成设备开机运行，通信链路打开，探测功能启动，形成空中水下通信探测网络。利用本发明实施例提供的目标侦测系统，可以实现如下功能：
1.智能化侦探
固定节点在部署海域进行全天候信号感知与目标探测，移动节点在投放区域小范围移动，进行动态侦察探测，数据实时回传至空海跨域通信网关进行实时解析。平时无人值守状态，开启低功耗侦听模式，发现疑似目标或者接收到岸基数据中心的侦测指令，自动开启重点监听。当检测到异常信号或目标信号时，任务系统下达跟踪探测指令，移动节点向目标方向移动，进行近距离侦测与跟踪。
2.智能化处理
空海跨域通信网关接收到各节点回传的数据并进行实时处理，可根据回传数据路径、数据类别等智能化处理，获取回传数据频谱、波形、能级、方位等信息，可对不同探测手段获取的同一目标数据进行融合处理，具备异构信号处理分析能力。
3.智能化建库
对空海跨域通信网关处理得到的信息建立特征数据库，包括环境噪声数据库、合作目标数据库、侦测目标数据库、未知目标数据库等，形成系统智能知识系统，通过长期数据处理与信息更新，不断刷新和优化数据库模型，提高特征识别准确性。
4.智能化比对
将探测到的未知目标信号与系统各类数据库、知识库进行比对配型，根据关联度确定目标类型与威胁级别。
5.智能化预警
根据探测获取的目标特征、行进路径及比对识别结果，对当前海域状态及目标类型进行智能化预警。
如图2所示，其为本发明实施例提供的目标侦测系统处理流程示意图。
为了更好地理解本发明实施例，以下结合具体实施对本发明的实施过程进行说明，如图3所示，其为本发明实施例提供的目标侦测系统的应用场景示意图。
在任务海域需要对该侦测目标进行侦察探测时，启动本发明实施例提供的目标侦测系统实施侦察，包括以下步骤：
1)通过超视距雷达等远程探测设备发现目标舰船及飞机出现在任务海域，通知岸基数据中心；
2)岸基数据中心通过空海跨域通信网关向空中网络节点和水中网络节点下达对该任务海域目标舰船及飞机的目标特性进行采集的采集指令；
3)空中网络节点和水中网络节点响应指令，指示宽带射频接收机启动电磁频谱信息收集，指示附近潜标启动对水下噪声信息的收集；
4)潜标通过水下高速通信链路，将噪声谱信息回传最近的浮标节点；
5)浮标节点通过对电磁频谱及噪声谱的初步处理，只能确定重点舰艇频段；
6)浮标节点将处理过的空域频率谱信息、噪声谱信息快速回传岸基数据中心备份；
7)通过对目标的确认，初步形成频率谱、噪声谱对应敌舰机的目标特性库。
利用本发明实施例提供的目标侦测系统开展信息收集活动，可将侦测目标的典型目标的特性库逐渐升级完善，并且借助专家知识库及目标特性库的丰富信息，可显著提升目标探测精度，对于未来形成我军的智能化战略预警网络具有重要价值。
本发明实施例提供的目标侦测系统，通过构建空中通信探测一体化网络，形成了水面以上目标大范围侦测及数据通信能力，通过构建水下通信探测一体化网络，形成水下半空间目标侦测及数据通信能力，通过空海跨域通信网关，打通水面及以上半空和水下半空通信链路，形成任务海域全方位通信探测能力，最后通过引入人工智能技术，对系统获取数据进行智能化建库、智能化比对、智能化识别跟踪。
本发明实施例提供的目标侦测系统，在空中、水面和水下对侦测目标进行全方位立体智能侦察探测，实时获取侦测目标信息，实现了空中，水面，水下全域数据通信覆盖，对侦测目标进行智能化处理、比对和识别跟踪，提高数据处理效率，提高目标研判准确性。
通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (7)

1.一种目标侦测系统，其特征在于，包括空中网络节点、水中网络节点和空海跨域通信网关，所述空海跨域通信网关搭载有异构信号处理机，所述异构信号处理机包括若干个处理不同类型信息的处理单元，其中：
所述空中网络节点，用于采集侦测目标的空中特征信息并发送给所述空海跨域通信网关；
所述水中网络节点，用于采集所述侦测目标的水下特征信息并发送给所述空海跨域通信网关；
所述异构信号处理机，用于根据接收到的空中特征信息和/或水下特征信息，选择相应的处理单元进行处理得到目标侦测信息；将所述目标侦测信息发送给岸基数据中心。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空中网络节点包括空中固定网络节点和空中移动网络节点，其中，所述空中固定网络节点包括探测卫星和/或部署于岸基的探测雷达，所述空中移动网络节点包括无人机，所述无人机搭载有短波通信探测设备和/或激光通信探测设备。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述水中网络节点，包括水中固定网络节点和水中移动网络节点，其中，所述水中固定网络节点包括锚式浮标和/或潜标，所述锚式浮标和/或潜标搭载有被动监测阵列、主动声纳、水声通信机和温盐深仪CTD；所述水中移动网络节点包括水下无人潜航器UUV，所述UUV搭载有水声通信机、短基线和磁探仪，其中，所述水中网络节点通过水声通信机与所述空海跨域通信网关建立通信连接。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述空海跨域通信网关还搭载有卫星通信模块；
所述空海跨域通信网关，用于通过所述卫星通信模块与岸基数据中心建立通信连接。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述异构信号处理机，还用于利用数据融合技术对各处理单元输出的所述目标侦测进行融合得到融合侦测信息；将所述融合侦测信息发送给所述案基数据中心。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述空海跨域通信网关，还用于接收岸基数据中心针对所述空中网络节点或者水中网络节点发送的控制指令；利用所述异构信号处理机转换为所述空中网络节点或者水中网络节点对应的处理格式后，发送给所述空中网络节点或者水中网络节点。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述空海跨域通信网关还搭载有以下至少一种设备：短波通信设备、卫星终端设备、北斗设备和工业无线保真WIFI。
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