CN114896426B - 一种电子目标认知图谱的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子目标认知图谱的构建方法，涉及知识图谱的构建方法技术领域，为了可视化展现电子目标认知数据，认知电子目标特征及目标间的关联关系。该方法包括步骤：构建电子目标认知专题树；建立电子目标认知数据集；设计电子目标认知视图；生成电子目标认知图谱；设置不同视图之间的联动关系；发布电子目标认知图谱。通过电子目标认知图谱，可以快速、准确、全面地展现电子目标的基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等，为电子目标认知提供清晰直观的可视化手段。

Description

一种电子目标认知图谱的构建方法

技术领域

本发明涉及知识图谱的构建方法技术领域，尤其涉及一种电子目标认知图谱的构建方法。

背景技术

通过多种手段获取的电子目标情报信息是多样式、多维度的，呈现给指挥员的情报信息也是海量的、错综复杂的，导致战场各级指挥员陷入“信息爆炸”和“情报超载”的困境，湮没在各种“信息迷雾”中，看不懂、分不清、找不准、查不快，难以获得作战需要的、精准可靠的电子目标情报信息，缺乏对电子目标的深度认知，电子目标间复杂的关联关系也成为指挥员认知电子目标的一大障碍。

现有技术中有一种基于态势信息的知识图谱的展示方法及系统，根据展示指令建立待展示的知识图谱实例，构建态势信息显示终端中待展示知识图谱实体的态势图元列表；在态势信息显示终端展示态势图元，并构建态势图元的知识展示响应事件；基于触发事件的态势图元构建知识图谱子图并进行显示。但是该技术仅对节点数据列表及其关系数据列表发送到知识图谱终端进行显示，没有涉及构建图谱组成框架和样式设计。

现有技术中还有一种空间目标态势的知识图谱构建方法，利用知识图谱技术，将空间目标态势的数据转化为结构化和形式化的知识，从空间目标的基础关系、空间关系和时间关系三方面出发，进行了空间目标关系的多层次语义解析，对空间目标关系进行规范化和形式化描述，完成空间目标态势中“数据-信息-知识”的转化过程，构建了形式化的知识图谱表示，能够非常容易的理解空间目标态势，满足了不同层次用户对空间目标态势的直观理解和认知需求。但是该技术仅对距离关系确定知识图谱构建方法，没有涉及数据库物理模型和目标专题树。

因此，亟需一种电子目标认知数据的展现手段，能够使指挥员快速认知电子目标特征及目标间的复杂关联关系。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种电子目标认知图谱的构建方法。

一种电子目标认知图谱的构建方法，所述方法包括：步骤1、构建多个电子目标认知的专题树；将所述电子目标认知的知识按照多个层次目标进行分类，创建具有层次关系的多个目标节点，根据多个所述目标节点，构建具有层次关系的电子目标认知的专题树；

步骤2、获取多个所述电子目标认知的数据，对所述数据进行存储，形成所述电子目标认知的数据集；

步骤3、将所述数据集中的所述数据以目标视图的形式显示，设计所述目标视图的显示样式和显示内容，分别形成所述电子目标认知的知识视图、关联视图、电磁视图和信号视图；

步骤4、选择所述电子目标认知的知识视图，组合形成所述电子目标的认知图谱；所述电子目标认知的知识视图与所述专题树中的所述目标节点相关；

步骤5、选择所述电子目标的认知图谱中的多个所述目标视图，提取与所述目标视图所对应的数据集，从所述数据集中选择关联字段，根据所述关联字段设置所述目标视图之间的联动关系，实现不同所述目标视图之间的动态关联。

其中，所述步骤1中，所述多个层次目标包括体系目标、平台目标和设备目标，所述目标节点包括体系目标节点、平台目标节点和设备目标节点；

所述步骤1包括：步骤1-1、创建体系目标节点、平台目标节点和设备目标节点；

步骤1-2、在所述体系目标节点下配置所述平台目标节点，在所述平台目标节点下配置所述设备目标节点；形成三层次关系的所述电子目标认知的专题树。

优选地，所述步骤2中，所述数据包括电子目标的基本信息、关联关系、电磁特征和信号样式；

根据所述电子目标认知的需求，获取所述数据；

以结构化的逻辑知识形式，对所述数据进行存储；

所述数据集包括数据库表文件，所述数据库表文件包括sql文件和xls文件。

其中，所述步骤3中，所述电子目标认知的知识视图是以图的形式显示所述电子目标的基本信息的数据集，所述电子目标认知的知识视图包括：树图、旭日图、节点链接图和表格；

所述关联视图是以图的形式显示所述电子目标之间的关联关系的数据集，所述关联视图包括：力导向图和关系图；

所述电磁视图是以图的形式显示所述电子目标的电磁特征的数据集，所述电磁视图包括：频率甘特图和热力图；

所述信号视图是以图的形式显示所述电子目标的信号样式的数据集，所述信号视图包括：波形图、频谱图和时频图。

优选地，所述步骤4还包括：对所述电子目标的认知图谱的显示样式进行设置；所述步骤4包括以下步骤：步骤4-1、新建一个空白页面，在所述空白页面构建所述电子目标的认知图谱；

对每一个所述电子目标，分别构建体系目标图谱、平台目标图谱和设备目标图谱；

步骤4-2、选择一个所述目标视图，并在目标图谱页面上放置所述目标视图；

步骤4-3、设置所述目标视图的大小；

步骤4-4、设置所述目标视图的显示方式，所述显示方式包括：拼接显示或悬浮显示；

步骤4-5、重复步骤4-2、步骤4-3和步骤4-4完成所述目标图谱页面中各个所述目标视图的配置，直到所有相关的所述目标视图都配置完毕。

其中，所述步骤5中，所述设置所述电子目标认知的视图之间的联动关系包括：步骤5-1、选择两个或两个以上需要联动的所述目标视图，将其中一个所述目标视图作为主视图，其他所述目标视图作为次视图；

步骤5-2、从两个所述目标视图所分别对应的两个所述数据集中，选择表示相同内容的字段，将所述字段设置为关联字段；

步骤5-3、当选中所述主视图的图元时，根据所述图元对应的所述数据集，自动关联所述次视图中相同的所述关联字段的数据，并更新显示所述次视图，实现所述视图之间的联动显示；

步骤5-4、保存所述关联字段，作为联动参数。

优选地，所述步骤2中，所述电子目标的基本信息包括：所述电子目标的型号、国别、组成、外形、能力信息；

所述关联关系包括：父节点目标型号、子节点目标型号、所述电子目标的关联关系类型信息；

所述电磁特征包括：所述电子目标的型号、工作频段标识、起始频率、终止频率信息；

所述信号样式包括：所述电子目标的信号样式类型、信号样式编号、信号工作参数、信号时频特征曲线信息。

其中，所述体系目标包括：基于任务驱动的、由具有协同关系的多个平台上多种电子信息系统组成的装备体系；所述平台目标包括：搭载电子信息系统的平台；所述设备目标包括：电子信息系统设备。

优选地，所述装备体系包括：军事通信系统和航母编队；所述平台包括：飞机、卫星、舰船、地面固定或移动站；所述电子信息系统设备包括：雷达、通信电台、导航系统或光电探测系统。

其中，所述的电子目标认知图谱的构建方法，还包括步骤6、保存所述电子目标的认知图谱，并将所述电子目标的认知图谱发布到所述电子目标认知的专题树中相应的所述电子目标的目标节点上；所述步骤6包括，以网页形式保存所述电子目标认知图谱。

本发明实施例公开了一种电子目标认知图谱的构建方法，包括以下步骤：构建电子目标认知专题树、建立电子目标认知数据集、设计电子目标认知视图；生成电子目标认知图谱、设置不同视图之间的联动关系、保存并发布电子目标认知图谱。本发明基于电子目标认知数据构建电子目标认知图谱。构建生成的电子目标认知图谱由知识视图、关联视图、电磁视图、信号视图组成。通过电子目标认知图谱，可以快速、准确、全面地展现电子目标的基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等，为电子目标认知提供清晰直观的可视化手段。本发明能够将电子目标认知要素通过专题可视化方式进行直观展现，辅助指挥员快速、深度认知电子目标的基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等。本发明适用于基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等电子目标认知要素的可视化展现，辅助实现直观、全面、清晰的电子目标认知。本发明与现有技术相比，本发明利用信息可视化手段以清晰直观的方式展现电子目标的认知要素，通过目标知识视图、关联视图、电磁视图和信号视图组合形成电子目标认知图谱，为指挥员认知电子目标提供了一种全新的手段。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电子目标认知图谱的构建方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出详细说明。

缩略语和关键术语定义如下：电子目标：电子目标是指电子作战的对象，主要指各种电子信息系统及其组合。

电子目标图谱：电子目标图谱是基于知识图谱的领域图谱，是对电子目标数据及其关联关系的数据组织和可视化展现。

数据集：数据的集合，可以是数据表、Excel表等具体的数据集合，是可视化图形展示的数据来源。

信息可视化手段：利用图形图像技术实现信息资源的视觉呈现，典型的信息可视化手段包括折线图、柱状图、散点图、饼图、雷达图、桑基图、树图、瀑布图、节点链接图、旭日图、热力图等。

参见图1，本发明实施例提供了一种电子目标认知图谱的构建方法，包括以下步骤：步骤1、构建电子目标认知专题树；

步骤2、建立电子目标认知数据集；

步骤3、设计电子目标认知视图；

步骤4、生成电子目标认知图谱；

步骤5、设置不同视图之间的联动关系；

步骤6，发布电子目标认知图谱。

本发明基于电子目标认知数据构建电子目标认知图谱。构建生成的电子目标认知图谱由知识视图、关联视图、电磁视图、信号视图组成。通过电子目标认知图谱，可以快速、准确、全面地展现电子目标的基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等，为电子目标认知提供清晰直观的可视化手段。本发明能够将电子目标认知要素通过专题可视化方式进行直观展现，辅助指挥员快速、深度认知电子目标的基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等。本发明适用于基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等电子目标认知要素的可视化展现，辅助实现直观、全面、清晰的电子目标认知。本发明与现有技术相比具有显著优点：利用信息可视化手段以清晰直观的方式展现电子目标的认知要素，通过目标知识视图、关联视图、电磁视图和信号视图组合形成电子目标认知图谱，为指挥员认知电子目标提供了一种全新的手段。

上述实施例中，步骤1中，按照体系-平台-设备的层次对电子目标认知专题知识进行分类，生成电子目标认知专题树。

步骤1可以包括以下步骤：步骤1-1、创建体系目标节点，体系目标主要指基于任务驱动的由具有协同关系的多个平台上多种电子信息系统组成的装备体系，如军事通信系统、航母编队等。

步骤1-2、创建平台目标节点，平台目标主要指搭载电子信息系统的平台，包括飞机、卫星、舰船、地面固定/移动站等。

步骤1-3、创建设备目标节点，设备目标主要指雷达、通信电台、导航系统等电子信息系统。

步骤1-4、配置电子目标认知专题树，在步骤1-2创建的平台目标节点下配置步骤1-3创建的设备目标节点，在步骤1-1创建的体系目标节点下配置步骤1-2创建的平台目标节点，形成层次关系的电子目标认知专题树。

上述实施例中，步骤2中，根据电子目标认知需求，获取目标基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等认知数据，以结构化的逻辑知识形式进行存储，形成电子目标认知数据集，数据集的数据来自通用数据库表文件（sql、xls等），并通过通用数据库管理软件（如Oracle、MySQL、Excel等）的筛选功能获得。

步骤2可以包括以下步骤：步骤2-1、获取目标基本属性数据，形成目标基本属性数据集，目标基本属性数据包括目标型号、国别、组成、外形、能力等基本信息。

步骤2-2、获取目标关联关系数据，形成目标关联关系数据集，目标关联关系数据包括父节点目标型号、子节点目标型号、目标关联关系类型等信息。

步骤2-3、获取目标电磁特征数据，形成目标电磁特征数据集，目标电磁特征数据包括目标型号、工作频段标识、起始频率、终止频率等信息。

步骤2-4、获取目标信号样式数据，形成目标信号样式数据集，目标信号样式数据包括目标型号、信号样式类型、信号样式编号、信号工作参数、信号时频特征曲线等信息。

上述实施例中，步骤3中，利用信息可视化手段将步骤2中的电子目标认知数据集以目标视图的形式显示出来，对视图的显示样式和显示内容进行设计，形成目标知识视图、关联视图、电磁视图和信号视图等视图，存放于步骤1所述电子目标认知专题树目录下。

步骤3可以包括以下步骤：步骤3-1、设计电子目标知识视图，目标知识视图以图的形式显示目标基本属性数据集，可视化手段包括树图、旭日图、节点链接图和表格等。

步骤3-2、设计电子目标关联视图，目标关联视图以图的形式显示目标之间的关联关系数据集，可视化手段包括力导向图、关系图等。

步骤3-3、设计电子目标电磁视图，目标电磁视图以图的形式显示目标的电磁特征数据集，可视化手段包括频率甘特图、热力图等。

步骤3-4、设计电子目标信号视图，目标信号视图以图的形式显示目标信号样式数据集，可视化手段包括波形图、频谱图、时频图等。

上述实施例中，步骤4中，从步骤3中生成的目标视图中选择与步骤1中的电子目标认知专题树中的目标节点相关的视图，组合形成该电子目标的认知图谱，配置图谱中不同视图的大小和位置关系，并对图谱的显示样式进行设置。

步骤4可以包括以下步骤：步骤4-1、新建一个空白页面，在此页面上开始构建目标图谱。针对不同的电子目标，可以分别构建体系目标图谱、平台目标图谱和设备目标图谱。

步骤4-2、选择一个目标视图，并在目标图谱页面上放置该视图。

步骤4-2可以包括以下步骤：步骤4-2-1、构建体系目标图谱时，可以选择体系目标知识视图、体系平台关联视图、体系目标电磁视图等。

步骤4-2-2、构建平台目标图谱时，可以选择平台目标知识视图、平台设备关联视图、平台目标电磁视图等。

步骤4-2-3、构建设备目标图谱时，可以选择设备目标知识视图、设备平台关联视图、设备目标电磁视图、设备目标信号视图等。

步骤4-3、设置当前视图的大小。

步骤4-4、设置当前视图的显示方式，包括拼接显示或悬浮显示。

步骤4-4可以包括以下步骤：步骤4-4-1、视图的拼接显示是指，不同视图在图谱页面中采用相邻拼接的形式组合显示。

步骤4-4-2、视图的悬浮显示是指，不同视图在图谱页面中采用悬浮叠加的形式组合显示。

步骤4-5、重复步骤4-2、步骤4-3和步骤4-4完成图谱页面中各个目标视图的配置，直到所有相关目标视图都配置完毕。

上述实施例中，步骤5中，选择步骤4生成的电子目标认知图谱中的两个或多个视图，提取相应数据集中的关联字段，设置视图之间的联动关系。设置联动关系的过程包括：步骤5可以包括以下步骤：步骤5-1，选择两个或多个需要联动的视图，一个作为主视图，其他作为次视图；

步骤5-2，分别从各个视图对应的数据集中选择一个字段，设置为关联字段；所谓关联字段就是两个数据集中表示相同内容的字段，比如两个数据集中都有平台型号这个字段，就可以把平台型号作为关联字段。

步骤5-3，当选中主视图的图元时，根据该图元对应的数据集，自动关联次视图中相同关联字段的数据并更新显示次视图，实现视图之间的联动显示；

步骤5-4，保存设置的联动参数。

上述实施例中，步骤6中保存步骤4、步骤5生成的电子目标认知图谱为网页形式，发布为电子目标认知专题树中相应目标节点的电子目标认知图谱。

本发明实施例公开了一种电子目标认知图谱的构建方法，包括以下步骤：构建电子目标认知专题树、建立电子目标认知数据集、设计电子目标认知视图；生成电子目标认知图谱、设置不同视图之间的联动关系、保存并发布电子目标认知图谱。

电子目标认知图谱针对电子目标认知需求，能够把电子目标的基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等认知要素以结构化的逻辑知识形式进行存储，并以图的方式来展现，其本质是具有认知属性的目标实体通过关系链接而成的网状知识库及其可视化形式。通过电子目标认知图谱，将抽象的电子目标基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等认知要素通过专题可视化方式进行展现，为电子目标认知提供一种清晰直观的可视化手段。

本发明基于电子目标认知数据构建电子目标认知图谱。构建生成的电子目标认知图谱由知识视图、关联视图、电磁视图、信号视图。通过电子目标认知图谱，可以快速、准确、全面地展现电子目标的基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等，为电子目标认知提供清晰直观的可视化手段。

本发明能够将电子目标认知要素通过专题可视化方式进行直观展现，辅助指挥员快速、深度认知电子目标的基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等。

本发明适用于基本属性、关联关系、电磁特征和信号样式等电子目标认知要素的可视化展现，辅助实现直观、全面、清晰的电子目标认知。

与现有技术相比：本发明利用信息可视化手段以清晰直观的方式展现电子目标的认知要素，通过目标知识视图、关联视图、电磁视图和信号视图组合形成电子目标认知图谱，为指挥员认知电子目标提供了一种全新的手段。

最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种电子目标认知图谱的构建方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、按照体系-平台-设备的层次对电子目标专题知识进行分类，以生成电子目标认知专题树；

其中，在所述步骤1中：

创建各个目标节点，包括体系目标节点、平台目标节点和设备目标节点，在所述平台目标节点下配置所述设备目标节点，在所述体系目标节点下配置所述平台目标节点，以形成层次关系的所述电子目标认知专题树；

步骤2、根据电子目标认知需求，获取电子目标认知数据，以结构化的逻辑知识形式对所述电子目标认知数据进行存储，形成电子目标认知数据集；

其中，在所述步骤2中：

通过通用数据库管理软件，基于通用数据库表文件，获得所述电子目标认知数据，所述数据库表文件包括sql文件和xls文件；

所述电子目标认知数据包括基本属性数据、关联关系数据、电磁特征数据和信号样式数据；所述电子目标认知数据集包括基本属性数据集、关联关系数据集、电磁特征数据集和信号样式数据集；

步骤3、将所述电子目标认知数据集中的所述电子目标认知数据以目标视图的形式显示，设计显示样式和显示内容，以形成电子目标认知视图，并将所述电子目标认知视图存储于所述电子目标认知专题树的目录下；

其中，在所述步骤3中：

所述电子目标认知视图包括电子目标知识视图、电子目标关联视图、电子目标电磁视图和电子目标信号视图；所述电子目标知识视图、所述电子目标关联视图、所述电子目标电磁视图和所述电子目标信号视图分别以图的形式显示所述电子目标认知数据集包括的所述基本属性数据集、所述关联关系数据集、所述电磁特征数据集和所述信号样式数据集中的数据；

所述电子目标知识视图包括树图、旭日图、节点链接图和表格；所述电子目标关联视图包括力导向图和关系图；所述电子目标电磁视图包括频率甘特图和热力图；所述电子目标信号视图包括波形图、频谱图和时频图；

步骤4、从所述电子目标认知视图中选择与所述电子目标认知专题树中的所述各个目标节点相关的视图作为所述目标视图，将各个所述目标视图组合形成电子目标认知图谱，并配置所述电子目标认知图谱中不同视图之间的大小和位置关系，以及显示样式；

其中，在所述步骤4中：

新建空白页面，在所述空白页面上构建所述电子目标认知图谱，包括与所述体系目标节点、所述平台目标节点和所述设备目标节点分别对应的体系目标图谱、平台目标图谱和设备目标图谱，作为目标图谱；

在所述目标图谱上放置所述目标视图，并设置所述目标视图的大小和显示方式，包括拼接显示或悬浮显示，直到配置成所有所述目标视图；

步骤5、选择所述电子目标认知图谱中的至少两个所述目标视图，提取与选择的至少两个目标视图对应的数据集中的关联字段，根据所述关联字段设置所述至少两个目标视图之间的联动关系，以得到包含所述联动关系的电子目标认知图谱；

其中，在所述步骤5中：

将所述至少两个目标视图的其中一个作为主视图，其他作为次视图，从与所述至少两个目标视图对应的数据集中选择表示相同内容的字段，设置为所述关联字段；

选中所述主视图的图元，根据所述主视图的图元对应的数据集，自动关联所述次视图中相同的所述关联字段的数据，更新显示所述次视图，实现所述主视图和所述次视图之间的联动显示，并保存所述关联字段，作为联动参数。

2.根据权利要求1所述的一种电子目标认知图谱的构建方法，其特征在于，在所述步骤1中：

所述体系目标节点包含的体系目标包括：基于任务驱动的、由具有协同关系的多个平台上多种电子信息系统组成的装备体系；所述装备体系包括军事通信系统和航母编队；

所述平台目标节点包含的平台目标包括：搭载所述电子信息系统的平台；所述搭载所述电子信息系统的平台包括飞机、卫星、舰船、地面固定/移动站；

所述设备目标节点包含的设备目标包括：电子信息系统设备，所述电子信息系统设备包括雷达、通信电台、导航系统。

3.根据权利要求2所述的一种电子目标认知图谱的构建方法，其特征在于，在所述步骤2中：所述基本属性数据包括：目标型号、国别、组成、外形和能力信息；所述关联关系数据包括：父节点目标型号、子节点目标型号、目标关联关系类型；所述电磁特征数据包括：所述目标型号、工作频段标识、起始频率、终止频率；所述信号样式数据包括：所述目标型号、信号样式类型、信号样式编号、信号工作参数、信号时频特征曲线。

4.根据权利要求1所述的一种电子目标认知图谱的构建方法，其特征在于，在所述步骤4中，选择体系目标知识视图、体系平台关联视图、体系目标电磁视图中的一个或多个来构建所述体系目标图谱；选择平台目标知识视图、平台设备关联视图、平台目标电磁视图中的一个或多个来构建所述平台目标图谱；选择设备目标知识视图、设备平台关联视图、设备目标电磁视图中的一个或多个来构建所述设备目标图谱。

5.根据权利要求1所述的一种电子目标认知图谱的构建方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述拼接显示指各个所述目标视图采用相邻拼接的形式组合显示；所述悬浮显示指各个所述目标视图采用悬浮叠加的形式组合显示。

6.根据权利要求1所述的一种电子目标认知图谱的构建方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤6、保存所述步骤4得到的所述电子目标认知图谱和所述步骤5得到的所述包含所述联动关系的电子目标认知图谱为网页形式，发布为所述电子目标认知专题树中相应的所述目标节点的电子目标认知图谱/所述包含所述联动关系的电子目标认知图谱。