CN115542317A - 一种基于多信息源的海面目标综合识别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于多信息源的海面目标综合识别方法及系统。通过依次判断海面目标是否存在关联的AIS目标、海面目标附近是否存在SSR目标、是否侦收到海面目标的电磁信号以及海面目标是否应答IFF询问确定目标类型。本发明采用多信息源综合的方法能够准确地确定海面目标的类型，提高雷达员对海面目标的识别能力。

Description

一种基于多信息源的海面目标综合识别方法及系统

技术领域

本发明涉及海面目标识别领域，特别是涉及一种基于多信息源的海面目标综合识别方法及系统。

背景技术

高分辨率雷达通过分析舰船甲板、船舷和塔台等主要散射源的电磁散射特性，获取目标的高分辨距离像(HRRP)。可以反映目标沿雷达径向的尺寸和结构等特征，但是HRRP会受到舰船摇摆和成像条件限制，不易获取且成像距离近，而且缺乏目标电磁散射特性数据。

SAR/ISAR(合成孔径雷达/逆合成孔径雷达)是通过发射宽带信号和合成孔径处理，获取目标二维(距离向和方位向)结构特征图。但是目前缺乏目标特征数据库，人工识别难度大且作用距离近。

低分辨窄带雷达只能获取海面目标雷达回波的幅度，无法获取海面目标电磁散射特性。雷达目标回波的幅度大小只能反映目标的RCS的大小，不能具体地反映目标的尺寸、形状等信息，所以只能对舰船目标的大、中、小进行分类，仍然无法识别舰船的类型。

综上所述，现有技术中利用雷达获取目标信息的方法均存在海面目标识别能力低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多信息源的海面目标综合识别方法及系统，提高雷达员对海面目标的识别能力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于多信息源的海面目标综合识别方法包括：

获取海面目标；

判断所述海面目标是否存在关联的AIS目标，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果为是，则根据所述AIS目标查找MMSI表，确定海面目标的目标类型；

若所述第一判断结果为否，则判断所述海面目标附近是否存在SSR目标，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果为是，则判断所述SSR目标是否在所述海面目标上降落或绕飞，得到第三判断结果；

若所述第三判断结果为是，则确定所述海面目标为海面军事目标，所述海面军事目标包括我方海面军事目标和非我方海面军事目标；

若所述第二判断结果或所述第三判断结果为否，则判断是否侦收到所述海面目标的电磁信号，得到第四判断结果；

若所述第四判断结果为是，则对所述电磁信号进行定位得到电磁信号参数，根据所述电磁信号参数确定海面目标的目标类型；

若所述第四判断结果为否，则判断所述海面目标是否应答IFF询问，得到第五判断结果；

若所述第五判断结果为是，则确定所述海面目标为我方海面军事目标；

若所述第五判断结果为否，则根据目标活动规律和运动要素确定目标类型。

可选地，所述目标类型包括：我方海面军事目标、非我方海面军事目标、海上运动民用目标和海上固定民用目标。

可选地，所述对所述电磁信号进行定位得到电磁信号参数，根据所述电磁信号参数确定海面目标的目标类型，具体包括：

对电磁信号侦收设备侦收到的雷达辐射信号进行测向或定位，得到电磁信号参数；

根据所述电磁信号参数确定当前参数对应的雷达型号以及雷达型号对应的目标类型。

可选地，所述根据目标活动规律和运动要素确定目标类型，具体包括：

当海面目标为两艘以上船只成编队行驶时，确定当前海面目标为非我方海面军事目标；

当海面目标为单艘航行以及航速小于10km/h时，确定当前海面目标为海上运动民用目标；

当海面目标为位置固定、航速为0时，确定当前海面目标为海上固定民用目标。

一种基于多信息源的海面目标综合识别系统包括：

海面目标获取模块，用于获取海面目标；

第一判断模块，用于判断所述海面目标是否存在关联的AIS目标，得到第一判断结果；

目标类型第一确定模块，用于当所述第一判断结果为是时，根据所述AIS目标查找MMSI表，确定海面目标的目标类型；

第二判断模块，用于当所述第一判断结果为否时，判断所述海面目标附近是否存在SSR目标，得到第二判断结果；

第三判断模块，用于当所述第二判断结果为是时，判断所述SSR目标是否在所述海面目标上降落或绕飞，得到第三判断结果；

海面军事目标确定模块，用于当所述第三判断结果为是时，确定当前所述海面目标为海面军事目标；

第四判断模块，用于当所述第二判断结果或所述第三判断结果为否时，判断是否侦收到所述海面目标的电磁信号，得到第四判断结果；

目标类型第二确定模块，用于当所述第四判断结果为是时，对所述电磁信号进行定位得到电磁信号参数，根据所述电磁信号参数确定海面目标的目标类型；

第五判断模块，用于当所述第四判断结果为否时，判断所述海面目标是否应答IFF询问，得到第五判断结果；

我方海面军事目标确定模块，用于当所述第五判断结果为是时，确定所述海面目标为我方海面军事目标；

目标类型第三确定模块，用于当所述第五判断结果为否时，根据目标活动规律和运动要素确定目标类型。

可选地，所述目标类型包括：我方海面军事目标、非我方海面军事目标、海上运动民用目标和海上固定民用目标。

可选地，所述目标类型第二确定模块具体包括：

电磁信号参数确定单元，用于对电磁信号侦收设备侦收到的雷达辐射信号进行测向或定位，得到电磁信号参数；

目标类型确定单元，用于根据所述电磁信号参数确定当前参数对应的雷达型号以及雷达型号对应的目标类型。

可选地，所述目标类型第三确定模块，具体包括：

非我方海面军事目标确定单元，用于当海面目标为两艘以上船只成编队行驶时，确定当前海面目标为非我方海面军事目标；

海上运动民用目标确定单元，用于当海面目标为单艘航行以及航速小于10km/h时，确定当前海面目标为海上运动民用目标；

海上固定民用目标确定单元，用于当海面目标为位置固定、航速为0时，确定当前海面目标为海上固定民用目标。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种基于多信息源的海面目标综合识别方法，通过依次判断海面目标是否存在关联的AIS目标、海面目标附近是否存在SSR目标、是否侦收到海面目标的电磁信号以及海面目标是否应答IFF询问确定目标类型，本发明采用多信息源综合的方法能够准确地确定海面目标的类型，提高雷达员对海面目标的识别能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于多信息源的海面目标综合识别方法流程图；

图2为本发明雷达辐射信号示意图；

图3为本发明使用IFF询问示意图；

图4为本发明基于多信息源的海面目标综合识别系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种基于多信息源的海面目标综合识别方法及系统，提高雷达员对海面目标的识别能力。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

通过背景技术可知，现有技术存在以下问题：

(1)低分辨窄带雷达只能获取海面目标雷达回波的幅度，对海面目标的大、中、小进行分类，仍然无法识别目标的类型。

(2)雷达探测距离远，监控范围广，雷达员需要处理大批海面目标并对其识别。目前海面目标识别全凭雷达员自身积累的经验，识别效率低，准确率低。

针对上述问题，考虑到AIS设备可接收海面船只发射的AIS信息，该AIS信息中包括唯一的身份识别码，MMSI码。每一个MMSI码都与该船只类型、呼号、船名、国籍等信息绑定。所以通过MMSI码就可以识别目标。SSR(二次雷达)可以通过主动询问来获取空中目标的识别代码(也称3A代码)，融合有SSR信息的雷达目标便是空中目标。部分大型舰船可能搭载舰载机，舰载机可能会起飞升空执行任务或训练。电磁信号侦收设备可以侦收海面目标的电磁辐射信号，并对雷达信号源进行定位或测向。IFF(敌我识别)设备可以向目标发射询问信号，如果是我方目标则会应答。本发明提供一种基于多信息源的海面目标综合识别方法，通过依次判断海面目标是否存在关联的AIS目标、海面目标附近是否存在SSR目标、是否侦收到海面目标的电磁信号以及海面目标是否应答IFF询问确定目标类型，本发明采用多信息源综合的方法能够准确地确定海面目标的类型，提高雷达员对海面目标的识别能力。图1为本发明基于多信息源的海面目标综合识别方法流程图。如图1所示，一种基于多信息源的海面目标综合识别方法包括：

步骤101：获取海面目标。

步骤102：判断所述海面目标是否存在关联的AIS目标，得到第一判断结果。

步骤103：若所述第一判断结果为是，则根据所述AIS目标查找MMSI表，确定海面目标的目标类型。所述目标类型包括：海面军事目标和海上民用目标，具体地，海面军事目标包括我方海面军事目标和非我方海面军事目标。

如果海面目标开启AIS设备，AIS设备也接收到了该目标的AIS信息，获取到了MMSI码，通过查找MMSI码数据库得到融合有该AIS信息的雷达目标的类型、国籍、名称等信息；如果未获取到目标的MMSI码或MMSI码数据库中无该MMSI码，或者目标未开启其装备的AIS设备，则执行步骤104。

步骤104：若所述第一判断结果为否，则判断所述海面目标附近是否存在SSR目标，得到第二判断结果。

步骤105：若所述第二判断结果为是，则判断所述SSR目标是否在所述海面目标上降落或绕飞，得到第三判断结果。

步骤106：若所述第三判断结果为是，则确定所述海面目标为海面军事目标。

如果某海面目标附近存在含有3A代码的SSR目标，绕目标飞行或在其上面降落，则目标便是有舰载机起降平台的海面军事目标。如果目标附近不存在含有3A代码的SSA目标，则执行步骤107。

步骤107：若所述第二判断结果或所述第三判断结果为否，则判断是否侦收到所述海面目标的电磁信号，得到第四判断结果。

步骤108：若所述第四判断结果为是，则对所述电磁信号进行定位得到电磁信号参数，根据所述电磁信号参数确定海面目标的目标类型，具体包括：

步骤1081：对电磁信号侦收设备侦收到的雷达辐射信号进行测向或定位，得到电磁信号参数。

步骤1082：根据所述电磁信号参数确定当前参数对应的雷达型号以及雷达型号对应的目标类型。

如图2所示，01批目标在雷达辐射信号定位点(圆点)附近且位于测向线(M1)上，那么01批目标的类型最有可能就是雷达辐射信号对应的目标类型。如果未侦收到目标雷达辐射信号，则执行步骤109。

步骤109：若所述第四判断结果为否，则判断所述海面目标是否应答IFF询问，得到第五判断结果。

步骤110：若所述第五判断结果为是，则确定所述海面目标为我方海面军事目标。

使用IFF对目标进行敌我识别询问，目标应答则是我方海面军事目标，如果不应答则是非我方海面军事目标、海上运动民用目标、海上固定民用目标中的一种海面目标。如图3所示，使用IFF对S海区里的01、02、03批目标进行多次询问，02、03批目标应答为“我方”，则02、03批目标是我方海面军事目标，而01批目标始终未应答，则01批目标就是非我方海面军事目标、海上运动民用目标、海上固定民用目标中的一种海面目标，不能判定目标属性，执行步骤111。

步骤111：若所述第五判断结果为否，则根据目标活动规律和运动要素确定目标类型，具体包括：

当海面目标为两艘以上船只成编队行驶时，确定当前海面目标为非我方海面军事目标；

当海面目标为单艘航行以及航速小于10km/h时，确定当前海面目标为海上运动民用目标，例如：渔船；

当海面目标为位置固定、航速为0时，确定当前海面目标为海上固定民用目标，例如：海上钻井平台。

图4为本发明基于多信息源的海面目标综合识别系统结构图。如图4所示，本发明还提供一种基于多信息源的海面目标综合识别系统，该系统包括：

海面目标获取模块201，用于获取海面目标。

第一判断模块202，用于判断所述海面目标是否存在关联的AIS目标，得到第一判断结果。

目标类型第一确定模块203，用于当所述第一判断结果为是时，根据所述AIS目标查找MMSI表，确定海面目标的目标类型。所述目标类型包括：海面军事目标和海上民用目标。具体地，海面军事目标包括我方海面军事目标和非我方海面军事目标。

第二判断模块204，用于当所述第一判断结果为否时，判断所述海面目标附近是否存在SSR目标，得到第二判断结果。

第三判断模块205，用于当所述第二判断结果为是时，判断所述SSR目标是否在所述海面目标上降落或绕飞，得到第三判断结果。

海面军事目标确定模块206，用于当所述第三判断结果为是时，确定当前所述海面目标为海面军事目标。

第四判断模块207，用于当所述第二判断结果或所述第三判断结果为否时，判断是否侦收到所述海面目标的电磁信号，得到第四判断结果。

目标类型第二确定模块208，用于当所述第四判断结果为是时，对所述电磁信号进行定位得到电磁信号参数，根据所述电磁信号参数确定海面目标的目标类型。所述目标类型包括：海面军事目标、商船。

第五判断模块209，用于当所述第四判断结果为否时，判断所述海面目标是否应答IFF询问，得到第五判断结果。

我方海面军事目标确定模块210，用于当所述第五判断结果为是时，确定所述海面目标为我方海面军事目标。

目标类型第三确定模块211，用于当所述第五判断结果为否时，根据目标活动规律和运动要素确定目标类型。

所述目标类型第二确定模块208具体包括：

电磁信号参数确定单元，用于对电磁信号侦收设备侦收到的雷达辐射信号进行测向或定位，得到电磁信号参数。

目标类型确定单元，用于根据所述电磁信号参数确定当前参数对应的雷达型号以及雷达型号对应的目标类型。

所述目标类型第三确定模块211，具体包括：

非我方海面军事目标确定单元，用于当海面目标为两艘以上船只成编队行驶时，确定当前海面目标为非我方海面军事目标。

海上运动民用目标确定单元，用于当海面目标为单艘航行以及航速小于10km/h时，确定当前海面目标为海上运动民用目标，例如：渔船。

海上固定民用目标确定单元，用于当海面目标为位置固定、航速为0时，确定当前海面目标为海上固定民用目标，例如：海上钻井平台。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于多信息源的海面目标综合识别方法，其特征在于，包括：

获取海面目标；

判断所述海面目标是否存在关联的AIS目标，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果为是，则根据所述AIS目标查找MMSI表，确定海面目标的目标类型；

若所述第一判断结果为否，则判断所述海面目标附近是否存在SSR目标，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果为是，则判断所述SSR目标是否在所述海面目标上降落或绕飞，得到第三判断结果；

若所述第三判断结果为是，则确定所述海面目标为海面军事目标；

若所述第二判断结果或所述第三判断结果为否，则判断是否侦收到所述海面目标的电磁信号，得到第四判断结果；

若所述第四判断结果为是，则对所述电磁信号进行定位得到电磁信号参数，根据所述电磁信号参数确定海面目标的目标类型；

若所述第四判断结果为否，则判断所述海面目标是否应答IFF询问，得到第五判断结果；

若所述第五判断结果为是，则确定所述海面目标为我方海面军事目标；

若所述第五判断结果为否，则根据目标活动规律和运动要素确定目标类型。

2.根据权利要求1所述的基于多信息源的海面目标综合识别方法，其特征在于，所述目标类型包括：我方海面军事目标、非我方海面军事目标、海上运动民用目标和海上固定民用目标。

3.根据权利要求1所述的基于多信息源的海面目标综合识别方法，其特征在于，所述对所述电磁信号进行定位得到电磁信号参数，根据所述电磁信号参数确定海面目标的目标类型，具体包括：

对电磁信号侦收设备侦收到的雷达辐射信号进行测向或定位，得到电磁信号参数；

根据所述电磁信号参数确定当前参数对应的雷达型号以及雷达型号对应的目标类型。

4.根据权利要求1所述的基于多信息源的海面目标综合识别方法，其特征在于，所述根据目标活动规律和运动要素确定目标类型，具体包括：

当海面目标为两艘以上船只成编队行驶时，确定当前海面目标为非我方海面军事目标；

当海面目标为单艘航行以及航速小于10km/h时，确定当前海面目标为海上运动民用目标；

当海面目标为位置固定、航速为0时，确定当前海面目标为海上固定民用目标。

5.一种基于多信息源的海面目标综合识别系统，其特征在于，包括：

海面目标获取模块，用于获取海面目标；

第一判断模块，用于判断所述海面目标是否存在关联的AIS目标，得到第一判断结果；

目标类型第一确定模块，用于当所述第一判断结果为是时，根据所述AIS目标查找MMSI表，确定海面目标的目标类型；

第二判断模块，用于当所述第一判断结果为否时，判断所述海面目标附近是否存在SSR目标，得到第二判断结果；

第三判断模块，用于当所述第二判断结果为是时，判断所述SSR目标是否在所述海面目标上降落或绕飞，得到第三判断结果；

海面军事目标确定模块，用于当所述第三判断结果为是时，确定当前所述海面目标为海面军事目标；

第四判断模块，用于当所述第二判断结果或所述第三判断结果为否时，判断是否侦收到所述海面目标的电磁信号，得到第四判断结果；

目标类型第二确定模块，用于当所述第四判断结果为是时，对所述电磁信号进行定位得到电磁信号参数，根据所述电磁信号参数确定海面目标的目标类型；

第五判断模块，用于当所述第四判断结果为否时，判断所述海面目标是否应答IFF询问，得到第五判断结果；

我方海面军事目标确定模块，用于当所述第五判断结果为是时，确定所述海面目标为我方海面军事目标；

目标类型第三确定模块，用于当所述第五判断结果为否时，根据目标活动规律和运动要素确定目标类型。

6.根据权利要求5所述的基于多信息源的海面目标综合识别系统，其特征在于，所述目标类型包括：我方海面军事目标、非我方海面军事目标、海上运动民用目标和海上固定民用目标。

7.根据权利要求5所述的基于多信息源的海面目标综合识别系统，其特征在于，所述目标类型第二确定模块具体包括：

电磁信号参数确定单元，用于对电磁信号侦收设备侦收到的雷达辐射信号进行测向或定位，得到电磁信号参数；

目标类型确定单元，用于根据所述电磁信号参数确定当前参数对应的雷达型号以及雷达型号对应的目标类型。

8.根据权利要求5所述的基于多信息源的海面目标综合识别系统，其特征在于，所述目标类型第三确定模块，具体包括：

非我方海面军事目标确定单元，用于当海面目标为两艘以上船只成编队行驶时，确定当前海面目标为非我方海面军事目标；

海上运动民用目标确定单元，用于当海面目标为单艘航行以及航速小于10km/h时，确定当前海面目标为海上运动民用目标；

海上固定民用目标确定单元，用于当海面目标为位置固定、航速为0时，确定当前海面目标为海上固定民用目标。

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