CN111947624B - 时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法及系统，包括：1)地面系统维护全要素时变态势感知矩阵；2)天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上时变态势感知矩阵；3)天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据；4)对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域；5)由最优天基成像类卫星对存在异常情况目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除；6)成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统。本发明具有标准化接口泛化性强，分布式感知复杂度低等特点，可接入现有天基所有遥感类卫星。

Description

时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法及系统

技术领域

本发明涉及天基智能化技术领域，具体地，涉及一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法及系统。

背景技术

现代遥感技术为对地观测提供了多种信源的观测数据，天基广域搜索类卫星可以获得大范围辐射源特征数据，天基成像类卫星可以获得目标几何特性确认其身份。虽然目前天基已经具备了一定的在轨处理和特征提取能力，但是跨信源、跨卫星之间的联合观测能力几为空白，不同卫星产生的遥感数据只能通过回传至地面进行信息综合，大大降低天基态势的时效性，无法满足飞机、船只等海量动态目标的动态管理与航行保障，为了解决上述问题，通过采用时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，形成各类遥感卫星标准化接口、分布式态势感知能力，可以实现上述平台从出发至抵达的全过程“户籍式”管理，预警可能存在的平台突发故障、受灾、受恐怖袭击情况，显著提升天基态势感知的实时性和准确性。

经对现有的专利检索发现，专利公布号CN104486015A《电磁空间频谱态势构建方法及系统》中已经提到了对待观测区域进行网格划分，形成空间电磁空间能量分布，上述方法仅针对辐射源目标，且无法形成对于具体目标的态势感知能力，因此不适用于海量目标动态态势管理的场景。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法及系统。

根据本发明提供的一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，所述时变态势矩阵包括：时变态势感知矩阵、时变态势更新矩阵和时变态势引导矩阵；

所述天基广域分布式态势感知方法包括：

维护步骤：地面系统维护时变态势感知矩阵；

更新步骤：天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵数据和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上的时变态势感知矩阵；

自主获取步骤：天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据；

矩阵生成步骤：根据区域多维度数据对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域；

确认步骤：由最优天基成像类卫星对目标疑似区域中存在异常情况的目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除；

回传步骤：天基成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统。

优选地，所述时变态势感知矩阵作为分布式态势感知核心，地面系统存储了全要素、全目标时变态势感知矩阵，星上依据卫星自身信源探测要素，存储与探测要素、可见区域相关联的目标组成的时变态势感知矩阵；

所述时变态势感知矩阵包括：

1)目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

2)目标标识Tar_i，表示目标Tar_i在地面信息系统中代码，i∈[1,sum],i为自然数；

3)特征总数n_i，表示Tar_i映射的特征总数，特征分为几何特征与辐射源特征，n_i∈[1,16],n_i为自然数；

4)优先级priority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级,priority_i∈[1,15],priority_i为自然数，已经搜索且成像查证目标，priority_i∈[1,7]，优先级事项依据用户需求决定，已经搜索但未在疑似区域内查证目标priority_i∈[9,15]，未在时变态势感知矩阵内目标priority_i＝8，优先级数字越大，重要度越高；

5)最大速度v_imax，表示Tar_i最大移动速度；

6)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

7)最后发现时间t_if，表示Tar_i的最后发现时间；

8)最后搜索时间t_is，表示Tar_i的最后搜索时间；

9)特征fea_ij所属信源，表示获取Tar_i第j个特征的信源和信源工作模式，其中j∈[1,n],j为自然数；

10)特征fea_ij信源特征值范围，表示特征fea_ij的信源特征值fea_ijvalue，包含特征值取值最大值fea_ijmax和最小值fea_ijmin；

11)特征fea_ij贡献度δ_ij，表示特征fea_ij对佐证Tar_i的有效发现事件所能提供的贡献度δ_ij，取值范围δ_ij∈[1,100],δ_ij为自然数；

12)所在区域中心点位置L_i＝(x_i,y_i,z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置，采用WGS84坐标系；

13)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标疑似区域半径R_i；

14)更新时间戳t_matrixf，表示矩阵内所有t_if中最早的时间，保障矩阵的正向更新准许与逆向覆盖禁止。

优选地，所述时变态势更新矩阵作为传递媒介，地面系统时变态势感知矩阵、星上时变态势感知矩阵依托时变态势更新矩阵对矩阵中部分目标、部分区域态势进行更新；

所述时变态势更新矩阵包括：

1)态势感知矩阵内目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

2)时变态势更新矩阵生成卫星标识符Tag：表示该时变态势更新矩阵生成信源所属卫星标识符；

3)非态势感知矩阵内目标总数sum2:表示不在时变态势感知矩阵内的目标数量；

4)目标标识Tar_i，i∈[1,sum]时，表示目标在地面信息系统中代码，i∈[sum+1,sum+sum2]时，表示标识符为Tag的卫星自主生成的代码标识符；

5)优先级priority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级,priority_i∈[1,15],priority_i为自然数；

6)有效发现事件特征匹配列表，表示Tar_i有效发现事件中所有获取特征fea_ij的列表，其中j∈[1,n],j为自然数；

7)最后发现时间Tfea_ij，表示fea_ij的最后发现时间；

8)信源获取特征值fea_ijvalue，表示特征fea_ij信源获取的特征值fea_ijvalue；

9)特征fea_ij的探测置信度Dδ_ij，表示本次获取特征fea_ij的探测置信度Dδ_ij，取值范围Dδ_ij∈[1,100],Dδ_ij为自然数，该信息由探测信源提供；

10)所在区域中心点位置L_i＝(x_i，y_i，z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置的更新信息，采用WGS84坐标系；

11)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标Tar_i疑似区域半径R_i的更新信息；

12)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

13)最后发现时间t_if，表示对Tar_i的最后发现时间的更新信息；

14)最后搜索时间t_is，表示对Tar_i的最后搜索时间的更新信息。

优选地，所述时变态势引导矩阵作为天基广域搜索类卫星引导天基成像类卫星的输入，包含时变态势感知矩阵的时变参数，明确目标的区域查证需求、要素查证需求；

所述时变态势引导矩阵包括：

1)目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

2)矩阵任务终止时间戳t_decayf，表示矩阵内目标查证任务最晚发起时间，当星上时间晚于t_decayf则不执行；

3)目标标识Tar_i，表示目标在地面信息系统中代码，

4)优先级priority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级,priority_i∈[1,15],priority_i为自然数；

5)最大速度v_imax，表示Tar_i最大移动速度；

6)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

7)最后发现时间t_if，表示Tar_i的最后发现时间；

8)最后搜索时间t_is，表示Tar_i的最后搜索时间；

9)置信度Tδ_i，表示Tar_i的置信度Tδ_i，Tδ_i＝∑_j(δ_ij·Dδ_ij)；

10)所在区域中心点位置L_i＝(x_i，y_i，z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置的更新信息，采用WGS84坐标系；

11)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标Tar_i疑似区域半径R_i的更新信息。

优选地，地面系统维护的全要素时变态势感知矩阵初始目标总数sum置为0，依据各信源获取信息或时变态势更新矩阵中的非态势矩阵内目标信息，当Dδ_ij满足建立目标所需探测置信度，建立新的目标Tar_i与特征fea_ij的关联，形成目标标识Tar_i、特征总数n_i、特征fea_ij所属信源、特征fea_ij信源特征值、最大速度v_imax、最后发现时间t_if、最后搜索时间t_is、所在区域中心点位置L_i(x_i,y_i,z_i)、疑似区域半径R_i、异常状态等级Fw_i条目；为目标Tar_i定义目标优先级priority_i，令目标总数值sum＝sum+1；若t_matrixf≥t_if则t_matrixf＝t_if；令特征fea_ij贡献度初始值δ_ij＝50且

其中A(i)＝单次Tar_i有效发现事件的平均发现特征个数；

A(i,j)＝单次Tar_i有效发现且发现特征fea_ij事件的平均发现特征个数；

B(i)＝Tar_i有效发现事件总次数；

B(i,j)＝包含发现特征fea_ij事件的Tar_i有效发现事件总次数。

优选地，天基广域搜索类卫星具备接收时变态势更新矩阵条件时，通过卫星轨道推算，计算至下一次具备接收时变态势更新矩阵的时间内，经过的所有区域，向地面请求上述区域内且与星上信源相关的所有目标的时变态势更新矩阵以及上述目标最多不超过三次的历史时变态势更新矩阵；按照时变态势更新矩阵中内容，更新星上时变态势感知矩阵对应条目信息。

优选地，所述自主获取步骤包括：

1)天基广域搜索类卫星基于卫星所处轨道、信源视场，计算时变态势感知矩阵内所有可见Tar_i队列及所有信源可获取辐射源类特征fea_ij队列；

2)定义Tar_i发现条件为：已发现fea_ij特征累计贡献度Sumδ_ij满足Sumδ_ij≥0.8∑δ_ij；

3)信源依据priority_i·δ_ij值，大到小依次搜索队列内fea_ij，每个fea_ij驻留时间为一个信源工作节拍Δt，为进一步提升发现概率，系统可人为或自主设定最小搜索的priority_i·δ_ij值；

4)广域搜索类卫星信源发现地面特征fea_x后，获取fea_x特征值fea_xvalue、特征位置L_x(x_x，y_x，z_x)以及疑似半径R_x,当且仅当存在fea_ij满足fea_xvalue∈[fea_ijmax,fea_ijmin]且以L_x＝(x_x，y_x，z_x)为圆心，R_x为半径的圆与以L_i＝(x_i，y_i，z_i)为圆心，

为半径的圆存在交集，定义两者存在对应关系，即fea_ijvalue＝fea_xvalue；

5)若fea_x与多个fea_ij存在对应关系，信源获取一定次数的fea_xvalue以及观测置信度Dδ_x后，获得fea_x的平均特征位置

平均疑似半径

求解fea_x与各个fea_ij的关联度D_ij(fea_ij,fea_x)，

并将fea_x与关联度最大的特征fea_ij建立对应关系；

其中w_d是空间距离权重，S(L,R)是以L为中心R为半径的面积函数，dS(A)∩S(B))是表示圆A与圆B相交区域占圆A面积百分比的函数，fea_ijΔ＝fea_ijmax-fea_ijmin；

6)当一个Tar_i的Sunδ_ij≥0.5∑δ_ij，信源暂停依次搜索队列进程，依据上述Tar_i的δ_ij从大到小搜索所有队列中未发现的fea_ij，每个fea_ij驻留时间为一个信源工作节拍Δt，直至上述Tar_i满足发现条件或搜索时间超过4个Δt；

7)可见Tar_i队列及所有信源可获取特征fea_ij队列每2个Δt按照步骤1计算更新，剔除不可见Tar_i。

优选地，所述矩阵生成步骤包括：对满足发现条件的Tar_i，将获取的信息按照所述时变态势更新矩阵条目进行更新，对不满足发现条件的Tar_i，令priority_i＝priority_i+7，Fw_i＝0，将获取的信息按照所述时变态势引导矩阵条目进行更新；对于不在时变态势感知矩阵内的fea_x，依照空间和时间关系进行聚类后，星上自主生成的代码标识符Tar_i，令fea_ij＝fea_x，priority_i＝8，将获取的信息按照所述时变态势更新矩阵条目进行更新，按照所述时变态势引导矩阵条目进行更新。

优选地，所述确认步骤包括：

天基广域搜索类卫星通过星地链路将时变态势更新矩阵回发至地面系统，将时变态势引导矩阵通过“星-地-星”发送至最优天基成像类卫星，或通过“星-星”链路将时变态势更新矩阵、时变态势引导矩阵发送至最优天基成像类卫星；

天基成像类卫星基于卫星所处轨道、信源视场、时变态势引导矩阵中Tar_i疑似区域，计算时变态势感知矩阵内所有可见Tar_i队列及所有信源可获取辐射源类特征fea_ij队列,确保信源视场可覆盖Tar_i全部疑似区域；天基成像类卫星完成时变态势引导矩阵中所有查证任务后，对满足发现条件的Tar_i，令priority_i＝priority_i-7，将获取的信息进行更新，对不满足发现条件的Tar_i，Fw_i＝-1，将获取的信息进行更新；对于不在时变态势感知矩阵内，但存在于时变态势更新矩阵或时变态势引导矩阵的Tar_i，将满足空间和时间聚类条件且未建立对应关系的fea_x，进行更新。

根据本发明提供的一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知系统，所述时变态势矩阵包括：时变态势感知矩阵、时变态势更新矩阵和时变态势引导矩阵；

所述天基广域分布式态势感知方法包括：

维护模块：地面系统维护时变态势感知矩阵；

更新模块：天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵数据和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上的时变态势感知矩阵；

自主获取模块：天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据；

矩阵生成模块：根据区域多维度数据对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域；

确认模块：由最优天基成像类卫星对目标疑似区域中存在异常情况的目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除；

回传模块：天基成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)方法所用接口标准化程度高，泛化性强，对于现有具有在轨处理能力的天基遥感卫星，无需进行硬件改动，即可接入时变态势矩阵；

(2)信息交互效率高，对目标描述特征丰富，为各类高时间分辨率需求的动态目标提供从出发至抵达的全过程“户籍式管理”；

(3)卫星依据自身轨道、平台、信源特点动态接入，适应能力强，分布式感知复杂度低，对于满足输入格式要求的信源可弹性化介入，特征分布式获取，广域搜索类卫星初步查找，成像类卫星对于疑似异常目标高时效查证。因此，本发明尤其适用于飞机、船只等海量动目标全周期航行保障。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法流程；

图2为时变态势感知矩阵定义；

图3为时变态势更新矩阵定义；

图4为时变态势引导矩阵定义。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，包括时变态势感知矩阵、时变态势更新矩阵、时变态势引导矩阵的定义：

(1)时变态势感知矩阵：该矩阵作为分布式态势感知核心，地面信息系统存储了全要素、全目标时变态势感知矩阵，星上依据卫星自身信源探测要素，存储与探测要素、可见区域相关联的目标组成的时变态势感知矩阵。

(2)时变态势更新矩阵：该矩阵传递媒介，地面信息系统时变态势感知矩阵、星上时变态势感知矩阵依托时变态势更新矩阵对矩阵中部分目标、部分区域态势进行更新。

(3)时变态势引导矩阵：该矩阵作为天基广域搜索类卫星引导天基成像类卫星的重要输入，包含了时变态势感知矩阵的时变参数，明确目标的区域查证需求、要素查证需求。

所述的时变态势感知矩阵，其定义为：

(1)目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

(2)目标标识Tar_i，表示目标Tar_i在地面信息系统中代码，i∈[1,sum],i为自然数；

(3)特征总数n_i，表示Tar_i映射的特征总数，特征分为几何特征与辐射源特征，n_i∈[1,16],n_i为自然数；

(4)优先级priority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级,priority_i∈[1,15],priority_i为自然数，已经搜索且成像查证目标，priority_i∈[1,7]，优先级事项依据用户需求决定，已经搜索但未在疑似区域内查证目标priority_i∈[9,15]，未在时变态势感知矩阵内目标priority_i＝8，优先级数字越大，重要度越高；

(5)最大速度v_imax，表示Tar_i最大移动速度；

(6)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

(7)最后发现时间t_if，表示Tar_i的最后发现时间；

(8)最后搜索时间t_is，表示Tar_i的最后搜索时间；

(9)特征fea_ij所属信源，表示获取Tar_i第j个特征的信源和信源工作模式，其中j∈[1,n],j为自然数；

(10)特征fea_ij信源特征值，表示特征fea_ij的信源特征值，包含特征值取值最大值fea_ijmax和最小值fea_ijmin；

(11)特征fea_ij贡献度δ_ij，表示特征fea_ij对佐证Tar_i的有效发现事件所能提供的贡献度δ_ij，取值范围δ_ij∈[1,100],δ_ij为自然数；

(12)所在区域中心点位置L_i＝(x_i,y_i,z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置，采用WGS84坐标系；

(13)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标疑似区域半径R_i；

(14)更新时间戳t_matrixf，表示矩阵内所有t_if中最早的时间，保障矩阵的正向更新准许与逆向覆盖禁止；

所述的时变态势更新矩阵，其定义为：

(1)态势感知矩阵内目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

(2)时变态势更新矩阵生成卫星标识符Tag：表示该时变态势更新矩阵生成信源所属卫星标识符；

(3)非态势感知矩阵内目标总数sum2:表示不在时变态势感知矩阵内的目标数量；

(4)目标标识Tar_i，i∈[1,sum]时，表示目标在地面信息系统中代码，i∈[sum+1,sum+sum2]时，表示标识符为Tag的卫星自主生成的代码标识符；

(5)优先级priority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级,priority_i∈[1,15]；

(6)有效发现事件特征匹配列表，表示Tar_i有效发现事件中所有获取特征fea_ij的列表，其中j∈[1,n],j为自然数；

(7)最后发现时间Tfea_ij，表示fea_ij的最后发现时间；

(8)信源获取特征值fea_ijvalue，表示特征fea_ij信源获取的特征值fea_ijvalue；

(9)特征fea_ij的探测置信度Dδ_ij，表示本次获取特征fea_ij的探测置信度Dδ_ij，取值范围Dδ_ij∈[1,100],Dδ_ij为自然数，该信息由探测信源提供；

(10)所在区域中心点位置L_i＝(x_i，y_i，z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置的更新信息，采用WGS84坐标系；

(11)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标Tar_i疑似区域半径R_i的更新信息；

(12)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

(13)最后发现时间t_if，表示对Tar_i的最后发现时间的更新信息；

(14)最后搜索时间t_is，表示对Tar_i的最后搜索时间的更新信息；

根据所述的时变态势引导矩阵，其定义为：

(1)目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

(2)矩阵任务终止时间戳t_decayf，表示矩阵内目标查证任务最晚发起时间，当星上时间晚于t_decayf则不执行；

(3)目标标识Tar_i，表示目标在地面信息系统中代码，

(4)优先级ptiority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级,priority_i∈[1,15],priority_i为自然数；

(5)最大速度v_imax，表示Tar_i最大移动速度；

(6)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

(7)最后发现时间t_if，表示Tar_i的最后发现时间；

(8)最后搜索时间t_is，表示Tar_i的最后搜索时间；

(9)置信度Tδ_i，表示Tar_i的置信度Tδ_i，Tδ_i＝∑_j(δ_ij·Dδ_ij)；

(10)所在区域中心点位置L_i＝(x_i，y_i，z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置的更新信息，采用WGS84坐标系；

(11)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标Tar_i疑似区域半径R_i的更新信息；

所述的一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，包括以下步骤；

(1)地面信息系统维护全要素时变态势感知矩阵；

(2)天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上时变态势感知矩阵；

(3)天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据；

(4)对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域；

(5)由最优天基成像类卫星对存在异常情况目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除；

(6)成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统。

所述的步骤1“地面信息系统维护全要素时变态势感知矩阵”，包括：

地面信息系统维护的全要素时变态势感知矩阵初始目标总数sum置为0，依据各信源获取信息或时变态势更新矩阵中的非态势矩阵内目标信息，当Dδ_ij满足建立目标所需探测置信度，建立新的目标Tar_i与特征fea_ij的关联，形成目标标识Tar_i、特征总数n_i、特征fea_ij所属信源、特征fea_ij信源特征值、最大速度v_imax、最后发现时间t_if、最后搜索时间t_is、所在区域中心点位置L_i(x_i,y_i,z_i)、疑似区域半径R_i、异常状态等级Fw_i条目；为目标Tar_i定义目标优先级priority_i，令目标总数值sum＝sum+1；若t_matrixf≥t_if则t_matrixf＝t_if；令特征fea_ij贡献度初始值δ_ij＝50且

式中，A(i)＝单次Tar_i有效发现事件的平均发现特征个数；

式中，A(i,j)＝单次Tar_i有效发现且发现特征fea_ij事件的平均发现特征个数；

式中，B(i)＝Tar_i有效发现事件总次数；

式中，B(i,j)＝包含发现特征fea_ij事件的Tar_i有效发现事件总次数；

所述的步骤2“天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上时变态势感知矩阵”，包括：

天基广域搜索类卫星具备接收时变态势更新矩阵条件时，通过卫星轨道推算，计算至下一次具备接收时变态势更新矩阵的时间内，经过的所有区域，向地面请求上述区域内且与星上信源相关的所有目标的时变态势更新矩阵以及上述目标最多不超过三次的历史时变态势更新矩阵；按照时变态势更新矩阵中内容，更新星上时变态势感知矩阵对应条目信息；

所述的步骤3“天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据”，包括：

(1)天基广域搜索类卫星基于卫星所处轨道、信源视场，计算时变态势感知矩阵内所有可见Tar_i队列及所有信源可获取辐射源类特征fea_ij队列；

(2)定义Tar_i发现条件为：已发现fea_ij特征累计贡献度Sumδ_ij满足Sumδ_ij≥0.8∑δ_ij；

(3)信源依据priority_i·δ_ij值，大到小依次搜索队列内fea_ij，每个fea_ij驻留时间为一个信源工作节拍Δt，为进一步提升发现概率，系统可人为或自主设定最小搜索的priority_i·δ_ij值；

(4)广域搜索类卫星信源发现地面特征fea_x后，获取fea_x特征值fea_xvalue、特征位置L_x(x_x，y_x，z_x)以及疑似半径R_x,当且仅当存在fea_ij满足fea_xvalue∈[fea_ijmax,fea_ijmin]且以L_x＝(x_x，y_x，z_x)为圆心，R_x为半径的圆与以L_i＝(x_i，y_i，z_i)为圆心，

为半径的圆存在交集，定义两者存在对应关系，即fea_ijvalue＝fea_xvalue；

(5)若fea_x与多个fea_ij存在对应关系，信源获取一定次数的fea_xvalue以及观测置信度Dδ_x后，获得fea_x的平均特征位置

平均疑似半径

求解fea_x与各个fea_ij的关联度D_ij(fea_ij,fea_x)，

并将fea_x与关联度最大的特征fea_ij建立对应关系。

其中w_d是空间距离权重，S(L,R)是以L为中心R为半径的面积函数，dS(A)∩S(B))是表示圆A与圆B相交区域占圆A面积百分比的函数，fea_ijΔ＝fea_ijmax-fea_ijmin；

(6)当一个Tar_i的Sumδ_ij≥0.5∑δ_ij，信源暂停依次搜索队列进程，依据上述Tar_i的δ_ij从大到小搜索所有队列中未发现的fea_ij，每个fea_ij驻留时间为一个信源工作节拍Δt，直至上述Tar_i满足发现条件或搜索时间超过4个Δt；

(7)可见Tar_i队列及所有信源可获取特征fea_ij队列每2个Δt按照步骤1计算更新，剔除不可见Tar_i。

所述的步骤4“对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域”，包括：

天基广域搜索类卫星完成所有可见Tar_i队列搜索任务后，对满足发现条件的Tar_i，将获取的信息依据时变态势更新矩阵条目进行更新，对不满足发现条件的Tar_i，令priority_i＝priority_i+7，Fw_i＝0，将获取的信息按照时变态势引导矩阵条目进行更新；对于不在时变态势感知矩阵内的fea_x，依照空间和时间关系进行聚类后，星上自主生成的代码标识符Tar_i，令fea_ij＝fea_x，priority_i＝8，将获取的信息按照时变态势更新矩阵条目进行更新，按照时变态势引导矩阵条目进行更新。

所述的步骤5“由最优天基成像类卫星对存在异常情况目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除”，包括：

天基广域搜索类卫星通过星地链路将时变态势更新矩阵回发至地面信息系统，将时变态势引导矩阵通过“星-地-星”发送至最优天基成像类卫星，或通过“星-星”链路将时变态势更新矩阵、时变态势引导矩阵发送至最优天基成像类卫星。

天基成像类卫星基于卫星所处轨道、信源视场、时变态势引导矩阵中Tar_i疑似区域，计算时变态势感知矩阵内所有可见Tar_i队列及所有信源可获取辐射源类特征fea_ij队列,确保信源视场可覆盖Tar_i全部疑似区域；成像卫星对于Tar_i的查证步骤同步骤3(2)到(7)，天基成像类卫星完成时变态势引导矩阵中所有查证任务后，对满足发现条件的Tar_i，令priority_i＝priority_i-7，将获取的信息按照时变态势更新矩阵条目进行更新，对不满足发现条件的Tar_i，Fw_i＝-1，将获取的信息按照时变态势更新矩阵条目进行更新；对于不在时变态势感知矩阵内，但存在于时变态势更新矩阵或时变态势引导矩阵的Tar_i，将满足空间和时间聚类条件且未建立对应关系的fea_x，按照时变态势更新矩阵条目进行更新。

所述的步骤6“成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统”，包括：

天基成像类卫星通过星地链路将时变态势更新矩阵回发至地面信息系统，地面信息系统依据时变态势更新矩阵中内容，按照步骤1进行更新。

实施例1

如图1中所示，本发明实施例提供了一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，主要时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法：1)地面系统维护全要素时变态势感知矩阵；2)天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上时变态势感知矩阵；3)天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据；4)对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域；5)由最优天基成像类卫星对存在异常情况目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除；6)成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统。

本发明实施例提供的一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，包括包括时变态势矩阵中时变态势感知矩阵的定义，如图2所示；时变态势更新矩阵的定义，如图3所示；时变态势引导矩阵的定义，如图4所示。

具体的，地面信息系统维护全要素时变态势感知矩阵时，地面信息系统依据各信源获取信息或时变态势更新矩阵中的非态势矩阵内目标信息，当Dδ_ij满足建立目标所需探测置信度，建立新的目标Tar_i与特征fea_ij的关联。

具体的，天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上时变态势感知矩阵时，天基广域搜索类卫星A在其具备接收时变态势更新矩阵条件时，通过卫星轨道推算，计算至下一次具备接收时变态势更新矩阵的时间内，经过的所有区域，向地面请求上述区域内且与星上信源相关的所有目标的时变态势更新矩阵以及上述目标最多不超过三次的历史时变态势更新矩阵；按照时变态势更新矩阵中内容，更新星上时变态势感知矩阵对应条目信息；

具体的，天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据时，天基广域搜索类卫星A基于卫星所处轨道、信源视场，计算时变态势感知矩阵内所有可见Tar_i队列及所有信源可获取辐射源类特征fea_ij队列；星上信源依据priority_i·δ_ij值，大到小依次搜索队列内fea_ij；发现地面特征fea_x后，当且仅当存在fea_ij满足fea_xvalue∈[fea_ijmax,fea_ijmin]且两者疑似区域存在交集，定义两者存在对应关系；若fea_x与多个fea_ij存在对应关系，则信源获取一定次数的fea_xvalue以及观测置信度Dδ_x后，通过求解fea_x与各个fea_ij的关联度D_ij(fea_ij,fea_x)，并将fea_x与关联度最大的特征fea_ij建立对应关系；为了进一步提高效能，当一个Tar_i的Sumδ_ij≥0.5∑δ_ij，天基广域搜索类卫星A暂停依次搜索队列进程，依据上述Tar_i的δ_ij从大到小搜索所有队列中未发现的fea_ij，直至上述Tar_i满足发现条件或搜索时间超过4个Δt；天基广域搜索类卫星A实时更新可见Tar_i队列及所有信源可获取特征fea_ij队列，剔除不可见Tar_i。

具体的，对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域时，天基广域搜索类卫星A完成所有可见Tar_i队列搜索任务后，对满足发现条件的Tar_i，将获取的信息依据时变态势更新矩阵条目进行更新，对不满足发现条件的Tar_i，将获取的信息按照时变态势引导矩阵条目进行更新；对于不在时变态势感知矩阵内的fea_x，依照空间和时间关系进行聚类后，星上自主生成的代码标识符Tar_i，将获取的信息按照时变态势更新矩阵条目进行更新，按照时变态势引导矩阵条目进行更新。

具体的，由最优天基成像类卫星对存在异常情况目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除时，天基广域搜索类卫星A通过星地链路将时变态势更新矩阵回发至地面信息系统，由于下一颗可成像天基成像类卫星C具备与天基广域搜索类卫星A通过“星-星”链路通信条件，因此，天基广域搜索类卫星A将时变态势更新矩阵、时变态势引导矩阵通过“星-星”链路发送至天基成像类卫星C；天基成像类卫星C基于卫星所处轨道、信源视场、时变态势引导矩阵中Tar_i疑似区域，计算时变态势感知矩阵内所有可见Tar_i队列及所有信源可获取辐射源类特征fea_ij队列,由于fea_ij最后发现时间t_if与星上UTC时间相差已经超过30分钟，Tar_i最大速度v_imax＝60km，且特征fea_ij所属信源要求分辨率大于12m，因此，天基成像类卫星C选用10m分辨率100km成像模式，覆盖Tar_i所有疑似区域。完成时变态势引导矩阵中所有查证任务后，对满足发现条件的Tar_i，将获取的信息按照时变态势更新矩阵条目进行更新，对不满足发现条件的Tar_i，将其状态设置为确认异常，将获取的信息按照时变态势更新矩阵条目进行更新；对于不在时变态势感知矩阵内，但存在于时变态势更新矩阵或时变态势引导矩阵的Tar_i，将满足空间和时间聚类条件且未建立对应关系的fea_x，按照时变态势更新矩阵条目进行更新。

具体的，成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统时，天基成像类卫星C通过星地链路将时变态势更新矩阵回发至地面信息系统，地面信息系统依据时变态势更新矩阵中内容，更新地面信息系统时变态势感知矩阵。

本发明提供的一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知系统，所述时变态势矩阵包括：时变态势感知矩阵、时变态势更新矩阵和时变态势引导矩阵；

所述天基广域分布式态势感知方法包括：

维护模块：地面系统维护时变态势感知矩阵；

更新模块：天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵数据和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上的时变态势感知矩阵；

自主获取模块：天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据；

矩阵生成模块：根据区域多维度数据对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域；

确认模块：由最优天基成像类卫星对目标疑似区域中存在异常情况的目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除；

回传模块：天基成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于，所述时变态势矩阵包括：时变态势感知矩阵、时变态势更新矩阵和时变态势引导矩阵；

所述天基广域分布式态势感知方法包括：

维护步骤：地面系统维护时变态势感知矩阵；

更新步骤：天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵数据和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上的时变态势感知矩阵；

自主获取步骤：天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据；

矩阵生成步骤：根据区域多维度数据对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域；

确认步骤：由最优天基成像类卫星对目标疑似区域中存在异常情况的目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除；

回传步骤：天基成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统；

所述时变态势感知矩阵作为分布式态势感知核心，地面系统存储了全要素、全目标时变态势感知矩阵，星上依据卫星自身信源探测要素，存储与探测要素、可见区域相关联的目标组成的时变态势感知矩阵；

所述时变态势感知矩阵包括：

1)目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

2)目标标识Tar_i，表示目标Tar_i在地面信息系统中代码，i∈[1，sum]，i为自然数；

3)特征总数n_i，表示Tar_i映射的特征总数，特征分为几何特征与辐射源特征，n_i∈[1，16]，n_i为自然数；

4)优先级priority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级，priority_i∈[1，15]，priority_i为自然数，已经搜索且成像查证目标，priority_i∈[1，7]，优先级事项依据用户需求决定，已经搜索但未在疑似区域内查证目标priority_i∈[9，15]，未在时变态势感知矩阵内目标priority_i＝8，优先级数字越大，重要度越高；

5)最大速度v_imax，表示Tar_i最大移动速度；

6)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

7)最后发现时间t_if，表示Tar_i的最后发现时间；

8)最后搜索时间t_is，表示Tar_i的最后搜索时间；

9)特征fea_ij所属信源，表示获取Tar_i第j个特征的信源和信源工作模式，其中j∈[1，n]，j为自然数；

10)特征fea_ij信源特征值范围，表示特征fea_ij的信源特征值fea_ijvalue，包含特征值取值最大值fea_ijmax和最小值fea_ijmin；

11)特征fea_ij贡献度δ_ij，表示特征fea_ij对佐征Tar_i的有效发现事件所能提供的贡献度δ_ij，取值范围δ_ij∈[1，100]，δ_ij为自然数；

12)所在区域中心点位置L_i＝(x_i，y_i，z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置，采用WGS84坐标系；

13)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标疑似区域半径R_i；

14)更新时间戳t_matrixf，表示矩阵内所有t_if中最早的时间，保障矩阵的正向更新准许与逆向覆盖禁止；

所述时变态势更新矩阵作为传递媒介，地面系统时变态势感知矩阵、星上时变态势感知矩阵依托时变态势更新矩阵对矩阵中部分目标、部分区域态势进行更新；

所述时变态势更新矩阵包括：

1)态势感知矩阵内目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

2)时变态势更新矩阵生成卫星标识符Tag：表示该时变态势更新矩阵生成信源所属卫星标识符；

3)非态势感知矩阵内目标总数sum2：表示不在时变态势感知矩阵内的目标数量；

4)目标标识Tar_i，i∈[1，sum]时，表示目标在地面信息系统中代码，i∈[sum+1，sum+sum2]时，表示标识符为Tag的卫星自主生成的代码标识符；

5)优先级priority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级，priority_i∈[1，15]，priority_i为自然数；

6)有效发现事件特征匹配列表，表示Tar_i有效发现事件中所有获取特征fea_ij的列表，其中j∈[1，n]，j为自然数；

7)最后发现时间Tfea_ij，表示fea_ij的最后发现时间；

8)信源获取特征值fea_ijvalue，表示特征fea_ij信源获取的特征值fea_ijvalue；

9)特征fea_ij的探测置信度Dδ_ij，表示本次获取特征fea_ij的探测置信度Dδ_ij，取值范围Dδ_ij∈[1，100]，Dδ_ij为自然数，该信息由探测信源提供；

10)所在区域中心点位置L_i＝(x_i，y_i，z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置的更新信息，采用WGS84坐标系；

11)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标Tar_i疑似区域半径Ri的更新信息；

12)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

13)最后发现时间t_if，表示对Tar_i的最后发现时间的更新信息；

14)最后搜索时间t_is，表示对Tar_i的最后搜索时间的更新信息；

所述时变态势引导矩阵作为天基广域搜索类卫星引导天基成像类卫星的输入，包含时变态势感知矩阵的时变参数，明确目标的区域查证需求、要素查证需求；

所述时变态势引导矩阵包括：

1)目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

2)矩阵任务终止时间戳t_decayf，表示矩阵内目标查证任务最晚发起时间，当星上时间晚于t_decayf则不执行；

3)目标标识Tar_i，表示目标在地面信息系统中代码，

4)优先级priority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级，priority_i∈[1，15]，priority_i为自然数；

5)最大速度v_imax，表示Tar_i最大移动速度；

6)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

7)最后发现时间t_if，表示Tar_i的最后发现时间；

8)最后搜索时间t_is，表示Tar_i的最后搜索时间；

9)置信度Tδ_i，表示Tar_i的置信度Tδ_i，Tδ_i＝∑_j(δ_ij·Dδ_ij)；

10)所在区域中心点位置L_i＝(x_i，y_i，z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置的更新信息，采用WGS84坐标系；

11)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标Tar_i疑似区域半径R_i的更新信息。

2.根据权利要求1所述的时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于，地面系统维护的全要素时变态势感知矩阵初始目标总数sum置为0，依据各信源获取信息或时变态势更新矩阵中的非态势矩阵内目标信息，当Dδ_ij满足建立目标所需探测置信度，建立新的目标Tar_i与特征fea_ij的关联，形成目标标识Tar_i、特征总数n_i、特征fea_ij所属信源、特征fea_ij信源特征值、最大速度v_imax、最后发现时间t_if、最后搜索时间t_is、所在区域中心点位置L_i(x_i，y_i，z_i)、疑似区域半径R_i、异常状态等级Fw_i条目；为目标Tar_i定义目标优先级priority_i，令目标总数值sum＝sum+1；若t_matrixf≥t_if则t_matrixf＝t_if；令特征fea_ij贡献度初始值δ_ij＝50且

其中A(i)＝单次Tar_i有效发现事件的平均发现特征个数；

A(i，j)＝单次Tar_i有效发现且发现特征fea_ij事件的平均发现特征个数；

B(i)＝Tar_i有效发现事件总次数；

B(i，j)＝包含发现特征fea_ij事件的Tar_i有效发现事件总次数。

3.根据权利要求1所述的时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于，天基广域搜索类卫星具备接收时变态势更新矩阵条件时，通过卫星轨道推算，计算至下一次具备接收时变态势更新矩阵的时间内，经过的所有区域，向地面请求上述区域内且与星上信源相关的所有目标的时变态势更新矩阵以及上述目标最多不超过三次的历史时变态势更新矩阵；按照时变态势更新矩阵中内容，更新星上时变态势感知矩阵对应条目信息。

4.根据权利要求1所述的时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于，所述自主获取步骤包括：

1)天基广域搜索类卫星基于卫星所处轨道、信源视场，计算时变态势感知矩阵内所有可见Tar_i队列及所有信源可获取辐射源类特征fea_ij队列；

2)定义Tar_i发现条件为：已发现fea_ij特征累计贡献度Sumδ_ij满足Sumδ_ij≥0.8∑δ_ij；

3)信源依据priority_i·δ_ij值，大到小依次搜索队列内fea_ij，每个fea_ij驻留时间为一个信源工作节拍Δt，为进一步提升发现概率，系统可人为或自主设定最小搜索的priority_i·δ_ij值；

4)广域搜索类卫星信源发现地面特征fea_x后，获取fea_x特征值fea_xvalue、特征位置L_x(x_x，y_x，z_x)以及疑似半径R_x，当且仅当存在fea_ij满足fea_xvalue∈[fea_ijmax，fea_ijmin]且以L_x＝(x_x，y_x，z_x)为圆心，R_x为半径的圆与以L_i＝(x_i，y_i，z_i)为圆心，

为半径的圆存在交集，定义两者存在对应关系，即fea_ijvalue＝fea_xvalue；

5)若fea_x与多个fea_ij存在对应关系，信源获取一定次数的fea_xvalue以及观测置信度Dδ_x后，获得fea_x的平均特征位置

平均疑似半径

求解fea_x与各个fea_ij的关联度D_ij(fea_ij，fea_x)，

并将fea_x与关联度最大的特征fea_ij建立对应关系；

其中w_d是空间距离权重，S(L，R)是以L为中心R为半径的面积函数，d(S(A)∩S(B))是表示圆A与圆B相交区域占圆A面积百分比的函数，fea_ijΔ＝fea_ijmax-fea_ijmin；

6)当一个Tar_i的Sumδ_ij≥0.5∑δ_ij，信源暂停依次搜索队列进程，依据上述Tar_i的δ_ij从大到小搜索所有队列中未发现的fea_ij，每个fea_ij驻留时间为一个信源工作节拍Δt，直至上述Tar_i满足发现条件或搜索时间超过4个Δt；

7)可见Tar_i队列及所有信源可获取特征fea_ij队列每2个Δt按照步骤1计算更新，剔除不可见Tar_i。

5.根据权利要求4所述的时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于，所述矩阵生成步骤包括：对满足发现条件的Tar_i，将获取的信息按照权利要求3所述时变态势更新矩阵条目进行更新，对不满足发现条件的Tar_i，令priority_i＝priority_i+7，Fw_i＝0，将获取的信息按照权利要求4所述时变态势引导矩阵条目进行更新；对于不在时变态势感知矩阵内的fea_x，依照空间和时间关系进行聚类后，星上自主生成的代码标识符Tar_i，令fea_ij＝fea_x，priority_i＝8，将获取的信息按照权利要求3所述时变态势更新矩阵条目进行更新，按照权利要求4所述时变态势引导矩阵条目进行更新。

6.根据权利要求1所述的时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于，所述确认步骤包括：

天基广域搜索类卫星通过星地链路将时变态势更新矩阵回发至地面系统，将时变态势引导矩阵通过“星-地-星”发送至最优天基成像类卫星，或通过“星-星”链路将时变态势更新矩阵、时变态势引导矩阵发送至最优天基成像类卫星；

天基成像类卫星基于卫星所处轨道、信源视场、时变态势引导矩阵中Tar_i疑似区域，计算时变态势感知矩阵内所有可见Tar_i队列及所有信源可获取辐射源类特征fea_ij队列，确保信源视场可覆盖Tar_i全部疑似区域；天基成像类卫星完成时变态势引导矩阵中所有查证任务后，对满足发现条件的Tar_i，令priority_i＝priority_i-7，将获取的信息进行更新，对不满足发现条件的Tar_i，Fw_i＝-1，将获取的信息进行更新；对于不在时变态势感知矩阵内，但存在于时变态势更新矩阵或时变态势引导矩阵的Tar_i，将满足空间和时间聚类条件且未建立对应关系的fea_x，进行更新。

7.一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知系统，其特征在于，所述时变态势矩阵包括：时变态势感知矩阵、时变态势更新矩阵和时变态势引导矩阵；

所述天基广域分布式态势感知方法包括：

维护模块：地面系统维护时变态势感知矩阵；

更新模块：天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵数据和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上的时变态势感知矩阵；

自主获取模块：天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据；

矩阵生成模块：根据区域多维度数据对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域；

确认模块：由最优天基成像类卫星对目标疑似区域中存在异常情况的目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除；

回传模块：天基成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统；

所述时变态势感知矩阵作为分布式态势感知核心，地面系统存储了全要素、全目标时变态势感知矩阵，星上依据卫星自身信源探测要素，存储与探测要素、可见区域相关联的目标组成的时变态势感知矩阵；

所述时变态势感知矩阵包括：

1)目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

2)目标标识Tar_i，表示目标Tar_i在地面信息系统中代码，i∈[1，sum]，i为自然数；

3)特征总数n_i，表示Tar_i映射的特征总数，特征分为几何特征与辐射源特征，n_i∈[1，16]，n_i为自然数；

4)优先级priority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级，priority_i∈[1，15]，priority_i为自然数，已经搜索且成像查证目标，priority_i∈[1，7]，优先级事项依据用户需求决定，已经搜索但未在疑似区域内查证目标priority_i∈[9，15]，未在时变态势感知矩阵内目标priority_i＝8，优先级数字越大，重要度越高；

5)最大速度v_imax，表示Tar_i最大移动速度；

6)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

7)最后发现时间t_if，表示Tar_i的最后发现时间；

8)最后搜索时间t_is，表示Tar_i的最后搜索时间；

9)特征fea_ij所属信源，表示获取Tar_i第j个特征的信源和信源工作模式，其中j∈[1，n]，j为自然数；

10)特征fea_ij信源特征值范围，表示特征fea_ij的信源特征值fea_ijvalue，包含特征值取值最大值fea_ijmax和最小值fea_ijmin；

11)特征fea_ij贡献度δ_ii，表示特征fea_ij对佐证Tar_i的有效发现事件所能提供的贡献度δ_ij，取值范围δ_ij∈[1，100]，δ_ij为自然数；

12)所在区域中心点位置L_i＝(x_i，y_i，z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置，采用WGS84坐标系；

13)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标疑似区域半径R_i；

14)更新时间戳t_matrixf，表示矩阵内所有t_if中最早的时间，保障矩阵的正向更新准许与逆向覆盖禁止；

所述时变态势更新矩阵作为传递媒介，地面系统时变态势感知矩阵、星上时变态势感知矩阵依托时变态势更新矩阵对矩阵中部分目标、部分区域态势进行更新；

所述时变态势更新矩阵包括：

1)态势感知矩阵内目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

2)时变态势更新矩阵生成卫星标识符Tag：表示该时变态势更新矩阵生成信源所属卫星标识符；

3)非态势感知矩阵内目标总数sum2：表示不在时变态势感知矩阵内的目标数量；

4)目标标识Tar_i，i∈[1，sum]时，表示目标在地面信息系统中代码，i∈[sum+1，sum+sum2]时，表示标识符为Tag的卫星自主生成的代码标识符；

5)优先级priority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级，priority_i∈[1，15]，priority_i为自然数；

6)有效发现事件特征匹配列表，表示Tar_i有效发现事件中所有获取特征fea_ij的列表，其中j∈[1，n]，j为自然数；

7)最后发现时间Tfea_ij，表示fea_ij的最后发现时间；

8)信源获取特征值fea_ijvalue，表示特征fea_ij信源获取的特征值fea_ijvalue；

9)特征fea_ij的探测置信度Dδ_ij，表示本次获取特征fea_ij的探测置信度Dδ_ij，取值范围Dδ_ij∈[1，100]，Dδ_ij为自然数，该信息由探测信源提供；

10)所在区域中心点位置L_i＝(x_i，y_i，z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置的更新信息，采用WGS84坐标系；

11)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标Tar_i疑似区域半径Ri的更新信息；

12)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

13)最后发现时间t_if，表示对Tar_i的最后发现时间的更新信息；

14)最后搜索时间t_is，表示对Tar_i的最后搜索时间的更新信息；

所述时变态势引导矩阵作为天基广域搜索类卫星引导天基成像类卫星的输入，包含时变态势感知矩阵的时变参数，明确目标的区域查证需求、要素查证需求；

所述时变态势引导矩阵包括：

1)目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；

2)矩阵任务终止时间戳t_decayf，表示矩阵内目标查证任务最晚发起时间，当星上时间晚于t_decayf则不执行；

3)目标标识Tar_i，表示目标在地面信息系统中代码，

4)优先级priority_i，表示Tar_i在矩阵中的优先级，priority_i∈[1，15]，priority_i为自然数；

5)最大速度v_imax，表示Tar_i最大移动速度；

6)异常状态等级Fw_i，表示Tar_i当前状态，Fw_i∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；

7)最后发现时间t_if，表示Tar_i的最后发现时间；

8)最后搜索时间t_is，表示Tar_i的最后搜索时间；

9)置信度Tδ_i，表示Tar_i的置信度Tδ_i，Tδ_i＝∑_j(δ_ij·Dδ_ij)；

10)所在区域中心点位置L_i＝(x_i，y_i，z_i)，表示Tar_i所在区域中心点位置的更新信息，采用WGS84坐标系；

11)疑似区域半径R_i，表示以L_i为中心的目标Tar_i疑似区域半径R_i的更新信息。

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