CN111198367A - 公务船综合探测指挥系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明设计了一种公务船综合探测指挥系统及方法，能够实现目标自动执法模式，在突发情况下的快速执行任务，首先提出局域二维点迹凝聚技术，提高对目标的检测精度，其次建立威胁判断算法，实现系统多通道指挥控制的目标。并且针对海上执法特点，建立警示目指和应急目指；针对执法需求，制定目标分配策略，实现对海目标自动执法。本发明建立了综合探测指挥系统，有效减少人员配置，解决了探测搜索、信息分析、态势形成、指挥控制、辅助决策的问题。

Description

公务船综合探测指挥系统及方法

技术领域

本发明属于公务船电子信息技术领域，尤其涉及一种公务船综合探测指挥系统及方法。

背景技术

为完成特殊使命任务，公务船需要配备相应执法系统，目前，执法系统中缺少具有探测搜索、态势生成和指挥控制和辅助决策等功能的综合系统，在突发情况下无法完成海上快速执法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种公务船综合探测指挥系统及方法，有效减少人员配置，解决探测搜索、信息分析、态势形成、指挥控制、辅助决策的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先提供一种公务船综合探测指挥系统，包括综合指挥台、天线及稳定平台、伺服机柜、发射接收机柜以及信号处理机柜，综合指挥台用于雷达信号的录取显示、雷达状态操控、信息分析、态势生成和指挥控制；天线及稳定平台包括双弯曲赋形反射面和单波束线/圆极化馈源；伺服机柜包括伺服机柜中的控制单元和稳定平台的执行单元；发射接收机柜中发射机采用主振放大链式，由二级放大器构成，发射接收机柜中接收机用于根据雷达整机的控制完成中频脉冲信号的产生、混频、放大，输出发射机所需的射频激励信号，将天线接收的微弱射频回波信号放大、混频、滤波，得到多路中频信号，同时接收系统还提供整机基准信号和时钟信号；信号处理机柜接收线性中频输入，并对输入的中频信号作模拟/数字转换、数字下变频、I/Q正交化处理，将正交化处理结果送至平台运动补偿电路，再经过脉压匹配处理提高信噪比，并送至抗异步处理电路，消除同频异步有源干扰，对处理后的信号进行动目标滤波、非相参积累、恒虚警处理产生视频。

按上述技术方案，天线系统由平台控制装置稳定在水平面上，并由舷角控制系统驱动进行赋形波束在空间的扫描。

按上述技术方案，综合指挥台作为雷达信号检测、点迹提取、航迹跟踪功能显控分机，并集成指挥功能，通过双冗余网络系统可直接与执法系统交联，提供目标指示、执法通道分配功能。

本发明还提供一种公务船综合探测指挥方法，包括以下步骤，步骤一，采用局域二维点迹凝聚方法对目标进行搜索，包括点迹在方位方向的凝聚、点迹在距离方向的凝聚、点迹凝聚目标信息估值与录取；步骤二，建立威胁判断算法对目标进行确认；步骤三，对目标位置及参数进行计算；步骤四，对目标进行跟踪；步骤五，输出本公务船的航迹。

按上述技术方案，所述步骤一中，点迹在方位方向的凝聚具体包括，对回波点迹的幅值进行过门限判断并在方位单元上进行合并，并记录方位信息。主要是要确定目标起始、目标终了方位。目标起始和目标终了方位确定后判定是否为目标。采用滑窗检测，获取目标起始方位A_Start和终了方位A_End。根据目标起始和终了规则的判断，将目标起始到目标终了这一段方位单元进行判断，对于满足P≤A_End-A_Start≤K，即在方位方向上宽度大于等于P且小于等于K的序列判定为目标。K的取值由雷达工作模式及半功率波瓣宽度决定。计算出方位上凝聚出各点的方位幅度之积的和。

按上述技术方案，所述步骤一中，点迹在距离方向的凝聚具体包括，对空点迹和对海点迹在距离方向的凝聚过程在方位方向合并检测与凝聚的基础上进行，在距离方向进行凝聚的检测与合并具体如下：相邻距离单元的两个目标若在方位方向相交、相切或相隔一个距离单元，合并为同一个目标；连续两个距离单元均有目标且目标间有交集或相切，判定一个目标；距离方向上对目标起始和目标终了之间的目标宽度进行判决，对于距离宽度不满足1≤Width≤W的目标予以删除，对空点迹凝聚时W取3，对海点迹凝聚时W取5，将各方位幅度之积相加并求加权，计算出最终凝聚点的距离和方位，以及该点的幅度值。

按上述技术方案，所述步骤一中，点迹凝聚目标信息估值与录取具体包括，对目标距离信息和方位信息的估值与录取，首先计算目标的距离和方位估值，然后通过加权的方法求取目标质心，将各个目标组报告的方位估值对每个组报告的平均幅度值加权平均来计算出点迹凝聚后的目标方位估值。

按上述技术方案，所述步骤二具体包括，建立以目标类型为主的威胁判断的数据来源有目标类型、目标速度、目标距离、目标航向角，目标属性，对这五个数据源中的数据进行量化，采用线性加权判定法：

其中：TLi为第i个目标的威胁值，数值越大，威胁越大，m为数据源，A_m为第m个数据源的权重，B_m为第m个数据源的量化值。同时针对以上威胁估计算法进一步进行优化优化，针对目标威胁程度和指挥员的人工判断，本系统综合目标方位、距离、航向、航速和本舰航向、航速等参数信息，对目标进行威胁等级判别，并在目标航迹参数表内进行排序，对威胁最大目标进行警示。

按上述技术方案，在处理对海目标时还增设警示目指和应急目指。

本发明产生的有益效果是：本发明公务船综合探测指挥系统通过构建系统公共的计算资源平台，实现系统计算、显控、存储等基础硬件资源的公共化，能够实现对海目标自动执法模式，在突发情况下的快速执行任务的控制系统。一，提出局域二维点迹凝聚技术，提高对目标的检测精度；二，通过流程重构技术将原本探测、信息分析和指挥控制等独立功能的流程和人机界面优化和集成；三，对商用导航设备和AIS侦测目标的数据融合，实现复杂海情下多探测源目标的有效统一；四，建立威胁判断算法，实现系统多通道指挥控制的目标；五，针对海上执法特点，建立警示目指和应急目指；制定目标分配策略，实现自动执法。主要创新点在于在点迹凝聚技术、威胁判断算法和目标数据融合等问题上做出重大突破，建立了综合探测指挥系统。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中点迹凝聚后的目标质心示意图；

图2是本发明实施例中探测搜索集成系统组成图；

图3是本发明实施例中探测搜索集成系统工作原理图；

图4是本发明实施例中探测搜索集成系统数据流程图；

图5是本发明实施例中综合指挥台组成原理图；

图6是本发明实施例中综合指挥台的功能原理图；

图7是本发明实施例中综合指挥台的工作流程图；

图8是本发明实施例中雷达显示屏显示画面示意图；

图9是本发明实施例中综合指挥界面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例公务船综合探测指挥系统，承担了对空海目标进行探测搜索的任务，同时集成指挥功能，兼具指挥任务，向下发送目指信息，组织执法通道。公务船综合探测指挥系统由综合指挥台、天线及稳定平台、伺服机柜、发射接收机柜以及信号处理机柜、配电机柜等组成，如图2所示。

综合指挥台包括显示单元、操控单元、电讯处理单元、辅助单元，主要完成雷达信号的录取显示、雷达状态操控、信息分析、态势生成和指挥控制功能。

天线及稳定平台包括双弯曲赋形反射面和单波束线/圆极化馈源。天线反射面和馈源喇叭的设计是为了在垂直方向产生一余割平方波束，以保证目标在高度不变时产生的回波信号强度起伏较小。可根据气象杂波的情况选择极化器工作在线(水平)极化、左圆极化或右圆极化状态。线(水平)极化状态一般在晴天使用，圆极化状态可减少回波中的云雨杂波。

伺服机柜包括伺服机柜中的控制单元和稳定平台的执行单元，控制单元根据天线的不同转速控制命令产生控制天线转速的相应频率，送方位驱动器控制方位电机实现天线不同转速的旋转。纵横摇控制组件通过控制纵摇电机，实现稳定平台纵横摇传动系统跟随舰平台罗经(纵摇)信号在一定精度范围内稳定平滑的摇摆，使天线纵摇保持水平状态。

发射接收机柜中发射机采用主振放大链式，由二级放大器构成。其主要功能是：将来自接收机的峰值功率1mW～10mW的微波脉冲信号进行放大，得到高达50kW微波脉冲功率，然后经馈线系统送往天线向空间辐射。发射接收机柜中接收机主要功能是根据雷达整机的控制完成中频脉冲信号的产生、混频、放大，输出发射机所需的射频激励信号，将天线接收的微弱射频回波信号放大、混频、滤波，得到多路中频信号，同时接收系统还提供整机基准信号和时钟信号。

信号处理机柜主要由信号处理、定时器、波形产生模块组成。信号处理机柜接收线性中频输入，并对输入的中频信号作模拟/数字转换、数字下变频、I/Q正交化处理，将正交化处理结果送至平台运动补偿电路，消除因船舶的运动产生的目标回波多卜勒频移，然后经过脉压匹配处理提高信噪比，并送至抗异步处理电路，消除同频异步有源干扰，对处理后的信号进行动目标滤波、非相参积累、恒虚警处理产生视频。信号处理机柜同时给出定时信号协同整机工作。

配电机柜主要完成其他分系统的两向和三向集中供电。供电电源采用三相380V、50Hz电源。各分系统(分机)工作所需的220V电源，由三相变压器提供。全系统低压电源采用高性能、高可靠性的开关电源分别为各分系统单独供电。

系统具体实施过程是：

如图3所示，捷变频频合器是本雷达的频率源，作为各种频率信号的基准频率源。波形产生器产生的非线性调频信号，经两次上变频后，产生发射机激励脉冲信号，该信号经功率放大，形成大功率发射脉冲，通过馈线系统送往天线，天线以余割平方赋形波束向空间辐射。天线系统由平台控制系统稳定在水平面上，并由舷角控制系统驱动，实现了赋形波束在空间的扫描，且不受载舰纵横摇摆的影响。天线方位数据合成器记录了波束在空间的实时方位角。目标反射(散射)回的信号经由馈线系统送至接收分机，经场放放大后，分别进行变频、中放。中频信号送信号处理分机经A/D变换后，分别进行数字下变频处理，对空支路经脉压、正常支路等处理、自适应MTD，输出背景视频、正常支路视频、动目标支路视频。输出的视频送至综合指挥台上显示。数据处理分机对数字视频信号进行点迹和航迹处理。航迹数据经双网卡和以太网，以分组广播方式，向情报指挥台发送。目标回波视频信号和航迹处理后的航迹数据均在综合指挥台上显示。

如图4所示，综合指挥台接收由信号处理送来的检测视频，形成目标存在信号送点迹录取并显示。同时完成信息分析、综合态势显示以及指挥控制。

如图5所示，综合指挥台是探测指挥系统的控制中心，综合指挥台由显示单元、操控单元、电讯处理单元、辅助单元等组成。显示单元：采用第二代标准多功能操控台，选用20.1’加固液晶显示器，由主显示器和副显示器组成；操控单元：由跟踪球、专用键盘、标准键盘、电源开关、指示灯等组成；电讯处理单元：由6U机箱、总线板、人机接口计算机主板、综合显示板、信号接口板、数据处理模块1(对海数据处理板)、数据处理模块2(对空数据处理板)、双冗余网络板、记录主机板、记录存储板、光纤接口模块、USB扩展模块等组成；辅助单元：由MFC/A1型多功能显控台、VGA信号放大器和电话分机组成。主要完成雷达信号的录取、显示、情报上报和雷达全机工作状态的操控等功能。

如图6所示，综合指挥台作为雷达信号检测、点迹提取、航迹跟踪功能显控分机，为雷达操作人员提供人机交互平台的同时，为满足船舶对整个执法系统指挥的需求，集成了指挥功能，通过双冗余网络系统，可直接与执法系统交联，提供目标指示、执法通道分配等功能。

如图7所示，综合指挥台完成对雷达回波的处理、检测、分辨、识别。目标位置及运动参数的估计主要是综合指挥台通过对目标参数的测量及统计估计来完成的。而对目标的截获、起始跟踪、跟踪、航迹计算、跟踪状态判定等则通过综合指挥台的数据处理方法来实现。雷达信号经过信号接口板转换送检测录取系统(数据处理模块1和数据处理模块2)进行雷达数据处理，经过处理后送显控系统(综合显示板)处理显示；同时外部设备(综合导航系统、执法系统、时统设备)经过双冗余网络(双冗余网络板)接入综合指挥台进行指挥及显示。综合指挥台上屏作为雷达信息显示及操控界面，兼顾雷达状态显示界面；下屏作为指挥信息显示及操控界面。

如图8所示，雷达界面设计方案，雷达信息显示在上显示屏，显示画面分为六个显示区。第一显示区：雷达视频显示区，采用PPI显示形式，标有距离标志线(简称距标线)和方位标志线(简称方标线)，距标线间距为量程的四分之一，方标线间距为30°，外圈边缘标有1°的等分刻线。扫描辉线顺时针旋转，对雷达一次回波视频进行扫描显示，视频余辉长短可调节。同时在视频显示区可叠加显示航迹轨迹、航迹批号、波门等二次信息。第二显示区：鼠标状态显示，指示移动光标在视频显示区内的坐标值。第三显示区：视频放大窗口显示区，可对回波视频放大四倍显示。第四显示区：雷达状态信息显示区，显示雷达当前的工作状态。第五显示区：量程显示区，显示工作量程和显示量程。第六显示区：航向航速显示区，显示本舰航向和航速。

如图9所示，综合指挥界面设计方案，显示情报指挥相关的态势图、武器系统各设备状态、目标列表、系统时间信息等，兼顾雷达状态显示。界面设计风格基本原则，底色为黑色，标识性字体为黄色，参数性字体为白色，显示符号满足《GJB1845-1993舰艇指挥控制系统显示符号》要求。

P显显示：显示区内标有标志线(含距标线、方标线)、经纬线、海岸线、船符、艏向线、矢量线。距标线间距为量程的四分之一，方标线间距为30°，外圈边缘标有1°的等分刻线(可参照雷达图像刻度线)。态势显示区可叠加显示航迹轨迹、航迹批号、舰炮指向、舰炮射界等信息。P显左上角显示当前或重点观察目标(包括探测搜索雷达目标、X导航雷达目标、S导航雷达目标)的批号、方位、距离、航向、航速、舷角等参数信息。P显右上角显示当前光标所处的方位、距离参数。P显左下角显示系统设备(时统、通导、X导航雷达、S导航雷达)状态、系统时间。P显右下角显示，应急目指的开关状态。P显下方显示情报台量程，艏向、航速、纵摇、横摇及经纬度参数。

目标信息列表：界面右上角用列表方式显示搜索雷达目标信息、导航雷达目标信息、下达的目标指示以及跟踪器反馈目标跟踪信息。

执法系统状态列表：执法系统状态列表用来显示雷达综合台、光电综合台的状态，跟踪雷达、光电跟踪仪的状态和跟踪状态，主副执法设备的状态、执法状态、舷角、仰角等架位信息。与常用操控菜单列表可以切换显示。

常用操控菜单：常用操控菜单用来显示及操控各雷达的显示设置、干预选择、量程选择指令信息。与武器系统状态列表可以切换显示。

本发明通过数字化设计技术将系统各类接口进行数字化设计，构建系统公共的计算资源平台，充分利用高性能计算机，实现系统计算、显控、存储等基础硬件资源的公共化；为减小杂波、干扰及目标分裂的影响，提高对目标的检测精度，在航迹处理前，必须进行点迹凝聚，本发明提出局域二维点迹凝聚技术，在距离过门限的基础上，进行方位维的滑窗局域的凝聚；通过流程重构技术将原本探测雷达、信息分析和指挥控制等独立功能的各项流程和人机界面进行裁剪、优化和集成，实现系统操作优化和战位简化的目标；对商用导航设备和AIS侦测目标的接入，通过数据融合技术将民用导航雷达目标、AIS目标进行融合，实现复杂海情下多源目标的有效统一；建立威胁判断算法，针对目标威胁程度和指挥员的人工判断，实现执法系统多通道指挥控制的目标；针对公务执法需求，制定目标自动分配策略，实现对海目标自动执法模式；系统增设警示目指和应急目指，警示目指主要针对公务船舶在执行任务时，以不损害到对方船舶，在其周围建立虚拟点，建立虚拟点目指，同时，针对一些岸上目标、岛屿目标或无法建立航迹的海上目标，建立应急目指，实现对海对岸特定位置的目指下达和快速执法的功能。

本发明实施例中公务船综合探测指挥方法，包括以下步骤，步骤一，采用局域二维点迹凝聚方法对目标进行搜索，包括点迹在方位方向的凝聚、点迹在距离方向的凝聚、点迹凝聚目标信息估值与录取；步骤二，建立威胁判断算法对目标进行确认；步骤三，对目标位置及参数进行计算；步骤四，对目标进行跟踪；步骤五，输出本公务船的航迹。

由于本系统中实现既对空又对海探测搜索功能，尤其是对海，目标驻留时间较长，又有噪声及海杂波影响或目标本身的起伏，可能造成目标分裂，这样经信号处理后形成的目标方位角测量精度会受到影响。为减小杂波、干扰及目标分裂的影响，提高对目标的检测精度，在航迹处理前，必须进行点迹凝聚。

本发明提出局域二维点迹凝聚技术。在距离过门限的基础上，进行方位维的滑窗局域的凝聚。在方位方向检测是采用同距离单元的不同方位k/m检测准则进行积累来对目标进行检测，再进行方位检测块的跨距离单元目标凝聚。即对于第i距离单元对应的检测块，分别与第i-1和i+1距离单元的检测块进行连通判定。若连通，则合并检测块。

点迹在方位方向的凝聚具体包括，对回波点迹的幅值进行过门限判断并在方位单元上进行合并，并记录方位信息。主要是要确定目标起始、目标终了方位。目标起始和目标终了方位确定后判定是否为目标。采用滑窗检测，获取目标起始方位A_Start和终了方位A_End。根据目标起始和终了规则的判断，将目标起始到目标终了这一段方位单元进行判断，对于满足P≤A_End-A_Start≤K，即在方位方向上宽度大于等于P且小于等于K的序列判定为目标。K的取值由雷达工作模式及半功率波瓣宽度决定。计算出方位上凝聚出各点的方位幅度之积的和。点迹在距离方向的凝聚具体包括，对空点迹和对海点迹在距离方向的凝聚过程在方位方向合并检测与凝聚的基础上进行，在距离方向进行凝聚的检测与合并具体如下：相邻距离单元的两个目标若在方位方向相交、相切或相隔一个距离单元，合并为同一个目标；连续两个距离单元均有目标且目标间有交集或相切，判定一个目标；距离方向上对目标起始和目标终了之间的目标宽度进行判决，对于距离宽度不满足1≤Width≤W的目标予以删除，对空点迹凝聚时W取3，对海点迹凝聚时W取5，将各方位幅度之积相加并求加权，计算出最终凝聚点的距离和方位，以及该点的幅度值。点迹凝聚目标信息估值与录取具体包括，对目标距离信息和方位信息的估值与录取，首先计算目标的距离和方位估值，图1描绘了目标凝聚后的质心，目标首先在方位方向进行凝聚，得到目标在方位方向的目标起始、目标终了以及目标加权中心，然后在距离方向进行凝聚，即检测和合并属于同一目标的方位单元，然后通过加权的方法求取目标质心，将各个目标组报告的方位估值对每个组报告的平均幅度值加权平均来计算出点迹凝聚后的目标方位估值。

威胁判断作为指挥员执法决策过程中重要的一环，可以根据海上敌我双方的态势推断对方对我方的威胁程度，为我方的决策和指挥提供支持，它是进行多目标攻击的基础，是火力分配和战术决策的前提条件，有利于合理分配战场资源。根据执法系统使用原则和传感器提供的特征信息，影响目标威胁的主要因素包括如下:目标类型、距我舰距离、目标的速度、目标的航向角、目标的身份等。以目标类型为主，进行目标威胁评估。空中目标的速度、距离、高度，决定了目标到达我舰的时间；方位角决定了来袭目标的航路捷径或航向角；目标类型在一定程度上表明目标的攻击意图。因此，目标类型、速度、距离、高度、到达时间、攻击意图，是影响威胁评估的主要属性。

步骤二具体包括，建立以目标类型为主的威胁判断的数据来源有目标类型、目标速度、目标距离、目标航向角，目标属性，对这五个数据源中的数据进行量化，采用线性加权判定法：

其中：TLi为第i个目标的威胁值，数值越大，威胁越大，m为数据源，A_m为第m个数据源的权重，B_m为第m个数据源的量化值。同时针对以上威胁估计算法进一步进行优化优化，针对目标威胁程度和指挥员的人工判断，本系统综合目标方位、距离、航向、航速和本舰航向、航速等参数信息，对目标进行威胁等级判别，并在目标航迹参数表内进行排序，对威胁最大目标进行警示。

径向速度求解方法如下：径向速度＝目标相对速度*cos(目标相对航向-目标方位+艏向)，其中，目标相对航向、目标方位、艏向角取值范围都为0～360度；径向速度为正，表示目标正远离本舰；径向速度为负，表示目标正接近本舰。依据径向速度，可计算目标接近时间，计算方法为：如果径向速度大于等于零，目标接近时间为无限大，否则径向速度

本发明对传统的执法流程重构技术和方法：通过流程重构技术将原本探测搜索、信息分析和指挥控制等独立功能的任务处理与人机界面进行重构、优化和有机集成，实现系统操作简化和战位优化的目标。提供对探测指挥设备的综合操控功能，包括：各类传感器的远程开关机、工作方式控制、信号处理方式控制、数据处理方式控制、发射控制、伺服控制、综合抗干扰控制等功能。实时收集来自各类传感器的探测信息，进行综合处理，形成综合态势；提供对电子海图进行编辑和标绘功能、雷达视频的实时解码处理功能，以及对目标信息、电子海图、雷达视频的叠加处理及显示功能；通过视频、图形、表页等展现形式，实时显示战场综合态势。界面设计上，与军船相比，突出态势显示能力，多传感器显示，多武器显示，多设备状态显示，将雷达视频显示、雷达操控、雷达状态显示、航迹参数信息等进行人机整合。

本发明实施例中对多源目标的接入和数据融合：通过标准接口实现对商用导航设备和AIS侦测目标的接入，通过数据融合技术将商用导航雷达目标、AIS目标进行融合，实现高海清的情况下多源目标的统一。

民用导航雷达和AIS设备通过标准接入到本系统，民用设备传递的目标信息稳定性较差，在串口传输过程中很容易出现数据丢失和数据格式异常现象，为此在本系统中增加了监听数据状态、诊断恢复等多重处理措施，保证民用接入目标的稳定和可靠。接入的民用设备本身提供的目标精度较低，对距离较远的同一目标，目标精度相差较大，为目标数据融合造成了障碍，为此，通过精细化的软件处理和算法升级提高复杂环境下目标检测跟踪融合能力。根据目标在杂波所处杂波强弱或者点迹密集程度、位置，采用不同的数据关联策略，调整算法参数，特别是对杂波区域内目标跟踪采用基于多元特征模糊推理的多假设数据关联技术，来有效提升杂波背景下目标跟踪融合能力。在目标穿越杂波时，通过目标幅度、外形轮廓和运动学特征多多元特征信息模糊推理判决，有效地裁剪多假设航迹分歧，提高杂波区目标正确关联概率，降低杂波中目标跟踪融合困难的问题。

本发明实施例中，还增设警示和应急模式，提高系统机动执法能力。系统增设警示目指和应急目指，警示目指主要针对公务船舶在执行任务时，以不损坏到对方船舶或目标，在其周围建立虚拟点，进行虚拟目标执法，以威慑敌方的目的，这样可进一步降低矛盾冲突并能行驶有效威慑；同时，针对一些岸上目标、岛屿目标或无法建立航迹的海上目标，建议应急目指，警示目指和应急目指均主要是通过在情报态势界面点选或系统输入固定点，实现对海对岸特定位置的目指下达和快速执法功能实现的目标。

本系统可通过“警示应急”按键进入警示应急模式，警示应急模式下，本系统可虚拟出一批目标发送给执法系统进行目标执法。区别于常规工作模式，需要探测搜索设备或导航雷达上报目指，本系统根据接收的目标，装订给执法系统进行目标打击。在岸上岛屿固定目标无法建立航迹、无目标信源输入、探测搜索设备或导航雷达未开机或故障等特殊情况的警示应急模式下，操作员可以根据其他情报源反馈的目标方位、距离，虚拟一批目标进行快速打击。具体操作逻辑为：对一个执法设备，不能同时下达警示应急目指与正常目指；对不同的执法设备，可同时下达目指(包括同时下达警示应急目指或正常目指，以及多门炮部分下达警示应急目指部分下达正常目指的情况)，且不受下达目指操作顺序限制。

本发明具备对海目标自动执法能力，针对公务执法需求，制定目标自动分配原则，实现对海目标自动执法模式。遵循安全工作范围、目标分配、目标指示、执法通道配置等系列原则，通过本系统采用威胁判断、可攻性判断、可攻目标计算、传感器执法设备配对等系列算法，设计实现了执法系统对海自动目指分配方法，具体的技术方案如下：

①执法系统进入自动工作方式:本舰指挥员下达执法命令，探测搜索雷达进入自动工作方式，系统进入自动工作模式。执法系统进入自动工作方式后，各执法设备对应状态为“允许执法”，直升机“禁止起降”。

②信息自动搜集、处理:探测搜索雷达对海目标自动建航，系统自动对接收的目标进行敌我识别，标记敌我属性，生成目标态势。考虑到目前公务船舶不具备有效的敌我识别手段，因此对目标的敌我属性的判断识别只能依靠指挥员人工完成。因此，在自动工作方式下存在对于不明属性的目标进行自动执法分配，出现误操作风险，因此采用人工判断方式。

③系统完成自动目指分配及执法通道构建：系统采用威胁判断算法完成对综合态势目标的威胁排序，确定目标的执法顺序；接着根据目标的运动特性、各执法的可用度和拦截区段，采用可攻性判断算法进行打击序列目标分配执法的可行性计算，完成执法能力评估，匹配使用执法设备；随后进行可攻目标计算，生成目标指示数据；最后按照传感器执法设备配对算法，进行跟踪器和执法设备的配对，构建完整的执法通道。各执法设备依据接收的目标指示，控制配对跟踪器调舷跟踪目标，结合目标跟踪数据完成解算，控制对应武器对既定目标实施执法。在自动工作方式下，为避免重大误判，系统限定指挥员来做出接通执法指令。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种公务船综合探测指挥系统，其特征在于，包括综合指挥台、天线及稳定平台、伺服机柜、发射接收机柜以及信号处理机柜，综合指挥台用于雷达信号的录取显示、雷达状态操控、信息分析、态势生成和指挥控制；天线及稳定平台包括双弯曲赋形反射面和单波束线/圆极化馈源；伺服机柜包括伺服机柜中的控制单元和稳定平台的执行单元；发射接收机柜中发射机采用主振放大链式，由二级放大器构成，发射接收机柜中接收机用于根据雷达整机的控制完成中频脉冲信号的产生、混频、放大，输出发射机所需的射频激励信号，将天线接收的微弱射频回波信号放大、混频、滤波，得到多路中频信号，同时接收系统还提供整机基准信号和时钟信号；信号处理机柜接收线性中频输入，并对输入的中频信号作模拟/数字转换、数字下变频、I/Q正交化处理，将正交化处理结果送至平台运动补偿电路，再经过脉压匹配处理提高信噪比，并送至抗异步处理电路，消除同频异步有源干扰，对处理后的信号进行动目标滤波、非相参积累、恒虚警处理产生视频。

2.根据权利要求1所述的公务船综合探测指挥系统，其特征在于，天线系统由平台控制装置稳定在水平面上，并由舷角控制系统驱动进行赋形波束在空间的扫描。

3.根据权利要求1或2所述的公务船综合探测指挥系统，其特征在于，综合指挥台作为雷达信号检测、点迹提取、航迹跟踪功能显控分机，并集成指挥功能，通过双冗余网络系统可直接与执法系统交联，提供目标指示、执法通道分配功能。

4.一种基于权利要求1或2或3的公务船综合探测指挥方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤一，采用局域二维点迹凝聚方法对目标进行搜索，包括点迹在方位方向的凝聚、点迹在距离方向的凝聚、点迹凝聚目标信息估值与录取；步骤二，建立威胁判断算法对目标进行确认；步骤三，对目标位置及参数进行计算；步骤四，对目标进行跟踪；步骤五，输出本公务船的航迹。

5.根据权利要求4所述的公务船综合探测指挥方法，其特征在于，所述步骤一中，点迹在方位方向的凝聚具体包括，对回波点迹的幅值进行过门限判断并在方位单元上进行合并，并记录方位信息。

6.根据权利要求4或5所述的公务船综合探测指挥方法，其特征在于，所述步骤一中，点迹在距离方向的凝聚具体包括，对空点迹和对海点迹在距离方向的凝聚过程在方位方向合并检测与凝聚的基础上进行，在距离方向进行凝聚的检测与合并具体如下：相邻距离单元的两个目标若在方位方向相交、相切或相隔一个距离单元，合并为同一个目标；连续两个距离单元均有目标且目标间有交集或相切，判定一个目标；距离方向上对目标起始和目标终了之间的目标宽度进行判决，对于距离宽度不满足1≤Width≤W的目标予以删除，对空点迹凝聚时W取3，对海点迹凝聚时W取5，将各方位幅度之积相加并求加权，计算出最终凝聚点的距离和方位，以及该点的幅度值。

7.根据权利要求6所述的公务船综合探测指挥方法，其特征在于，所述步骤一中，点迹凝聚目标信息估值与录取具体包括，对目标距离信息和方位信息的估值与录取，首先计算目标的距离和方位估值，然后通过加权的方法求取目标质心，将各个目标组报告的方位估值对每个组报告的平均幅度值加权平均来计算出点迹凝聚后的目标方位估值。

8.根据权利要求4所述的公务船综合探测指挥方法，其特征在于，所述步骤二具体包括，建立以目标类型为主的威胁判断的数据来源有目标类型、目标速度、目标距离、目标航向角，目标属性，对这五个数据源中的数据进行量化，采用线性加权判定法：

其中：TLi为第i个目标的威胁值，数值越大，威胁越大，m为数据源，A_m为第m个数据源的权重，B_m为第m个数据源的量化值。

9.根据权利要求4所述的公务船综合探测指挥方法，其特征在于，在处理对海目标时还增设警示目指和应急目指。

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