CN116990806A - 基于多域融合目标的动态分配方法及系统 - Google Patents

基于多域融合目标的动态分配方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于多域融合目标的动态分配方法，包括以下步骤：获取外部目指信息；将外部目指初始分配到相应的前端跟踪阵列；前端跟踪阵列根据获取的外部目指进行目标跟踪，标记跟踪状态，并反馈；以外部目指的批号为依据，对前端跟踪阵列反馈的目标信息进行关联，生成M*N的目标信息态势，并进行动态更新；外部目指信息根据前端跟踪阵列的目标信息中的运动信息进行预测外推；当某个目标被前端跟踪阵列捕获后，该前端跟踪阵列对该目标进行跟踪，建立航迹信息，在目标跟踪状态稳定时，将目标信息态势切换为跟踪航迹信息。本发明可发挥出光频跟踪设备最大性能及光频设备之间及与外部设备之间的协调和配合能力。

Description

基于多域融合目标的动态分配方法及系统
技术领域
本发明涉及信息融合领域，尤其涉及一种基于多域融合目标的动态分配方法及系统。
背景技术
现有多源信息融合领域中，对光频设备而言，最常用的引导为外部目指引导及自身警戒设备扫描目标作为目标引导信息，该引导信息经过一定的综合处理后下发给跟踪设备，完成对目标的发现、探测、识别及跟踪，最终实现对目标三维数据测量及信息综合上报。
一般光电设备为方位0-360°作用范围，因此现有技术仅针对单一阵列或者光电设备而言，没有外部目标需要往多个前端阵列分配目标的需求，而本专利提出的技术要点可解决多前端多目标的动态分配。
发明内容
本发明主要目的是提供一种可以发挥出光频跟踪设备最大性能及光频设备之间及与外部设备之间的协调和配合能力的基于多域融合目标的动态分配方法及系统。
本发明所采用的技术方案是：
提供一种基于多域融合目标的动态分配方法，包括以下步骤：
S1、获取外部目指信息，外部目指包括射频域雷达目标信息、光频域警戒目标及模拟虚拟目标的大致指向；
S2、根据外部目指信息计算目标所在的光电跟踪设备的前端跟踪阵列，并将外部目指初始分配到相应的前端跟踪阵列；多个前端跟踪阵列构成360°的全方位跟踪测量范围；
S3、前端跟踪阵列根据获取的外部目指进行目标跟踪，标记跟踪状态，并反馈；
S4、以外部目指的批号为依据，对前端跟踪阵列反馈的目标信息进行关联，将关联后的目标信息存入M*N的阵列—目标信息矩阵内，生成M*N的目标信息态势，并根据获取的外部目指信息实时对目标信息态势进行动态更新；
S5、外部目指信息根据前端跟踪阵列的目标信息中的运动信息进行预测外推，具体为进行数据高频率插值以及包含位置、速度等的外推预测；当某个目标被前端跟踪阵列捕获后，该前端跟踪阵列对该目标进行跟踪，建立航迹信息，在目标跟踪状态稳定时，将目标信息态势切换为跟踪航迹信息。
接上述技术方案，步骤S4中实时对目标信息态势进行动态更新的过程具体包括：
当目标属于交叠区域内时，则根据交叠区域所在的两个阵列目指分配情况判断目标分配信息下发或者目标的增删；
当外部目指分配个数达到单个阵列分配目标个数上限的情况下，则外部目指根据优先等级，舍弃优先等级最低的目标；
当目标由于运动离开当前阵列或者上级系统主动撤销某批号目指则及时将该目标删除，当目标从某一阵列运动到与另一阵列交叠区域时，则及时通知相邻阵列有目标入侵，并共享目标信息形成新的目标信息态势，下发给交叠区域所在阵列；
当外部目指信息正常下发时，结合外部目指的运动信息进行推理预测，预测值与外部真实目指误差小于阈值则保留，否则舍弃。
接上述技术方案，该方法还包括步骤：
当某一批目标被前端跟踪阵列捕获并稳定建航时，若前端目标跟踪状态为稳定跟踪，则利用跟踪信息进行预测外推，若预测外推值与外部目指的预测外推值误差小于阈值，则采信前端跟踪目标信息，否则转回外部目指；
当外部目指停发或者丢失时，查看此时该批目指前端跟踪状态，若跟踪稳定则继续维持当前批号目指下发，否则删除该批目指。
接上述技术方案，步骤S2中，外部目指初始分配流程包括以下步骤：
依据每个阵列的左右限位将外部目指分配至某一个或某两个阵列；外部目指分配之前需要对交叠区域内的目标进行统计处理，处于交叠区域中的目标会同时被相邻两个阵列观察到；
若外部目标从一个阵列运动到另一个阵列或者上级系统取消了当前批号的目标，则删除；
若目标信息态势中某批号不为0，则当外部目指批号与当前目指批号一致时，将此时外部目指信息用于更新当前目标信息态势中的目标信息；否则新目指则直接分配下发。
接上述技术方案，左右限位为相应阵列在其方位可观测目标的最左边测角和最右边测角。
接上述技术方案，新目指下发之前，对目标信息的位置、速度、加速度进行野值剔除，确保下发之前的数据为合法数据。
接上述技术方案，步骤S4具体为：
根据前端反馈的目指批号信息对已下发的目指信息进行绑定，建立一个完整的M阵列*N目标的目标信息态势并根据获取的外部目指信息实时对目标信息态势进行动态更新；
若前端反馈信息目标已稳定建航，且该目标信息与外部目指信息之间误差小于阈值，则该批号目指可替换外部目指作为融合数据下发；
在外部目指跟踪丢失的时候，将航迹信息滤波外推作为跟踪的目指引导信息继续下发，直到前端目标跟踪丢失时停止。
接上述技术方案，步骤S5具体包括：
对外部目指丢失进行判断，当外部目指连续停止更新超过一定时间阈值时，则置外部目指丢失状态；
对前端跟踪目标丢失进行判断，当前端跟踪目标连续停止进入稳定跟踪状态超过一定时间阈值时，则置前端目标跟踪丢失状态；
若所有外部目指停止发送，则切换工作模式为手动，处于待命状态；
若前端跟踪目标信息反馈跟踪状态稳定，即已建立稳定航迹，对航迹进行滤波外推，若外部目指未丢失，则该航迹外推值与外部目指信息误差小于阈值，则将该航迹信息替换外部目指下发，若外部目指丢失则利用外推值继续下发引导信息，直至前端跟踪丢失；
进行交叠区域目标分配，具体为计算特定时间内的目标运动趋势，根据目标运动状态决定该目指是否下发给当前阵列；
进行外部目指预测外推，具体为若外推值与外部目指信息误差小于阈值，则用外推值替换外部目指，否则用外推值下发引导信息。
接上述技术方案，时间阈值跟下发目标个数相关，如判断目标丢失时间为t,下发周期为t1,若此时一共有3个目指分配，则外部目标丢失时间为3*t1+t。
本发明还提供一种基于多域融合目标的动态分配系统，包括：
信息获取模块，用于获取外部目指信息，外部目指包括射频域雷达目标信息、光频域警戒目标及模拟虚拟目标的大致指向；
外部目指初始分配模块，用于根据外部目指信息计算目标所在的光电跟踪设备的前端跟踪阵列，并将外部目指初始分配到相应的前端跟踪阵列；多个前端跟踪阵列构成360°的全方位跟踪测量范围；
前端跟踪目标信息处理模块，用于获取前端跟踪阵列反馈的信息，该反馈信息为前端跟踪阵列根据获取的外部目指进行目标跟踪所标记的跟踪状态；并用于以外部目指的批号为依据，对前端跟踪阵列反馈的目标信息进行关联，将关联后的目标信息存入M*N的阵列—目标信息矩阵内，生成M*N的目标信息态势，并根据获取的外部目指信息实时对目标信息态势进行动态更新；
目标信息综合处理模块，用于通过外部目指信息根据前端跟踪阵列的目标信息中的运动信息进行预测外推，具体为进行数据高频率插值以及包含位置、速度等的外推预测；当某个目标被前端跟踪阵列捕获后，该前端跟踪阵列对该目标进行跟踪，建立航迹信息，在目标跟踪状态稳定时，将目标信息态势切换为跟踪航迹信息。
本发明产生的有益效果是：在光频设备实战应用中，合理适当的利用自身硬件资源，将多域目标信息(光频设备信息、射频信息)等深度融合，综合利用各传感器资源(即多个光电跟踪阵列)，充分发挥各传感器优势，将外部射频目标指示信息与光频警戒模块提取到的目标信息以及光频跟踪目标信息进行数据融合推理，再经过一定的分配模型，形成一整套完整的目标信息分配、单阵列多目标动态分配、多目标多阵列动态分配。
进一步地，对阵列间交叠区域自引导、目标动态增删、多原则多模型的分配机制使得对跟踪资源的利用最大化，最合理化，发挥出光频跟踪设备最大性能及光频设备之间及与外部设备之间的协调和配合能力。
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例基于多域融合目标的动态分配方法的流程图；
图2是本发明实施例多域融合目标的动态分配示意框图；
图3是本发明实施例基于多域融合目标的动态分配系统结构示意图。
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。
本发明的信息来源主要为多域的外部目指及跟踪阵列的目标信息，基于以上目标数据，以目指批号为依据，对目标信息进行关联，生成一个从阵列到目标的综合目标信息态势。对已建立的目标信息态势做动态维护，需要根据目标优先级、上级系统主动撤销、目标运动、阵列资源分配均衡性等进行动态增删，同时需要根据目标运动特性建立目标运动模型对目标信息态势的数据库进行融合推理，最终形成多阵列的资源分配及调度规则，指导目标动态分配。
对前端跟踪阵列而言，其由于光学成像及伺服控制的基本原理，一次只能跟踪一批目标，而单个阵列可以通过调转伺服视轴指向，实现两个甚至多个目标的快速切换跟踪，即在两个不同方位、俯仰、距离的目标之间快速来回的切换跟踪，下图所示单阵列多目标[N]跟踪的含义即单个阵列最大可允许切换跟踪的目标个数。前端跟踪阵列主要指用于目标跟踪的各类传感器(电视、红外、激光、伺服转台的软硬件集合叫阵列)。前端对整个设备而言用于最直接与目标“接触”的各类探测传感器，属于前端设备/软件。
对于外部目指(包含射频域雷达目标信息、光频域警戒目标、模拟虚拟目标等)，其由相关软件综合处理，并给每个批号目标分配优先等级，是本发明的输入信息。
利用前端跟踪目标信息及外部目标指示信息，根据批号、跟踪状态、阵列左右限位等对数据进行关联，将关联后的目标信息存入M*N的阵列—目标信息矩阵内，生成M*N的目标信息态势，其中，M指的是阵列数量、N指的是单个阵列最多分配的目标数量，本专利以批号关联外部目指和前端跟踪的目标信息，M*N是指最大的目标分配数量，目标信息态势主要就是在所有M个阵列里所分配的所有目标的信息(每个目标都包含有批号、方位、俯仰、距离、方位/俯仰角速度、方位/俯仰角加速度、目标跟踪状态、跟踪时刻、威胁等级、目标尺寸等等)，作用是为上级系统提供目标各类信息。
在生成态势的全过程，对目标态势信息进行管理及更新，基于目标动态运动(原本该目标属于1阵列，而后由于目标运动已经处于1阵列范围之外而进入到2阵列时，对1阵列而言，需要删除该目标信息态势中该目标批号的内容，而要新增2阵列中该批号中的目标信息)，若上级系统撤销了某个批号的目标后，该目标在所有态势中的目标信息均需要进行删除，在态势信息不断更新的过程中，需要对每个阵列上分配的目标信息进行数据融合及推理，即外部目指信息根据目标运动信息(位置、速度、加速度等)进行数据高频率插值以及包含位置、速度等的外推预测，当某个目标被前端跟踪阵列捕获到后，该阵列将在很短时间内对该目标进行跟踪、建航，该目标航迹将比外部目指精度更高、频率更快，因此在目标跟踪稳定时，则需要将目标态势切换为跟踪航迹信息。
实施例1
如图1所示，该实施例基于多域融合目标的动态分配方法包括以下步骤：
S1、获取外部目指信息，外部目指包括射频域雷达目标信息、光频域警戒目标及模拟虚拟目标的大致指向；
S2、根据外部目指信息计算目标所在的光电跟踪设备的前端跟踪阵列，并将外部目指初始分配到相应的前端跟踪阵列；多个前端跟踪阵列安装于载体(如船舶)的不同方位角位置上，各个阵列可观测方位角度范围相同，但指向载体的不同方位角度上，且相邻2个阵列之间观测方位角度上存在交叠区域，这些阵列一起构成0-360°的全方位跟踪测量范围，称为光频设备。
S3、前端跟踪阵列根据获取的外部目指进行目标跟踪，标记跟踪状态，并反馈；
S4、以外部目指的批号为依据，对前端跟踪阵列反馈的目标信息进行关联，将关联后的目标信息存入M*N的阵列—目标信息矩阵内，生成M*N的目标信息态势，并根据获取的外部目指信息实时对目标信息态势进行动态更新；
S5、外部目指信息根据前端跟踪阵列的目标信息中的运动信息进行预测外推，具体为进行数据高频率插值以及包含位置、速度等的外推预测；当某个目标被前端跟踪阵列捕获后，该前端跟踪阵列对该目标进行跟踪，建立航迹信息，在目标跟踪状态稳定时，将目标信息态势切换为跟踪航迹信息。
步骤S2中，根据外部目指信息可以得到目标的地理坐标系中的坐标，根据该地理坐标系和船舶坐标系(一般称为甲板系)的位置转换关系，可以将目标的地理坐标转换为船舶坐标系中的坐标，从而计算出目标所在的前端跟踪阵列。外部目指信息中的方位角度和俯仰角度经过惯导给出的导航数据(艏向角、纵摇角、横摇角)经过坐标旋转解算得到目标的甲板系方位角和俯仰角。
本发明在现有技术成果基础上首次在光频多阵列信息融合及目标动态分配、阵列调度方面引入阵列[M]*目标[N]的矩阵式目标态势数据库；实现了全流程参数可配置、实现多域信息的深度融合，在目标信息分配、多域信息综合处理、多传感器协同配合等技术等全套信息处理，具有资源利用更充分更合理、参数配置便捷，流程标准化等优势。
实施例2
该实施例基于实施例1，不同的是，步骤S4具体为：
S41、根据前端反馈的目指批号信息对已下发的目指信息进行绑定，建立一个完整的M阵列*N目标的目标信息态势并根据获取的外部目指信息实时对目标信息态势进行动态更新；
S42、若前端反馈信息目标已稳定建航，且该目标信息与外部目指信息之间误差小于阈值，则该批号目指可替换外部目指作为融合数据下发；
S43、在外部目指跟踪丢失的时候，将航迹信息滤波外推作为跟踪的目指引导信息继续下发，直到前端目标跟踪丢失时停止。
其中，步骤S4中实时对目标信息态势进行动态更新的过程具体包括：
1、当目标属于交叠区域内时，则根据交叠区域所在的两个阵列目指分配情况判断目标分配信息下发或者目标的增删；
2、当外部目指分配个数达到单个阵列分配目标个数上限的情况下，则外部目指根据优先等级，舍弃优先等级最低的目标；
3、当目标由于运动离开当前阵列或者上级系统主动撤销某批号目指则及时将该目标删除，当目标从某一阵列运动到与另一阵列交叠区域时，则及时通知相邻阵列有目标入侵，并共享目标信息形成新的目标信息态势，下发给交叠区域所在阵列；
4、当外部目指信息正常下发时，结合外部目指的运动信息进行推理预测，预测值与外部真实目指误差小于阈值则保留，否则舍弃。
可见，该实施例首次在态势数据库融合目标推理、基于多规则的动态分配机制及数据关联、目标动态增删、跟踪资源合理分配等机制，形成动态目标态势云。
实施例3
该实施例基于实施例1，不同的是，步骤S2中，外部目指初始分配流程包括以下步骤：
依据每个阵列的左右限位将外部目指分配至某一个或某两个阵列；外部目指分配之前需要对交叠区域内的目标进行统计处理，处于交叠区域中的目标会同时被相邻两个阵列观察到；因为一个阵列在方位上所能观测目标的角度有限，通常为大于等于90°(如100°，以保障相邻阵列观测范围存在交叠区域)，因此需要至少4个阵列才能覆盖0-360°，因此需要根据外部目指通过惯导姿态数据计算目标映射到哪个阵列上，来决定给哪个阵列发送相对应目标引导信息，使其转动到相应的方位俯仰角度去，才能顺利对目标进行观测。此处方位指的就是目标在甲板坐标系下的方位，因为阵列安装固定在甲板坐标系相对固定的位置。
若外部目标从一个阵列运动到另一个阵列或者上级系统取消了当前批号的目标，则删除；
若已有目标结构体(即包含所有目标的信息，如批号、方位、俯仰、距离、方位/俯仰角速度、方位/俯仰角加速度、目标跟踪状态、跟踪时刻、威胁等级、目标尺寸等等的目标信息态势)中某批号不为0，则当外部目指批号与当前目指批号一致时，将此时外部目指信息用于更新当前目标结构体中的目标信息；否则新目指则直接分配下发。
其中，左右限位为方位可观测目标的最左边测角和最右边测角。
进一步地，新目指下发之前，对目标信息的位置、速度、加速度进行野值剔除，确保下发之前的数据为合法数据。
进一步地，步骤S5具体包括：
S51、对外部目指丢失进行判断，当外部目指连续停止更新超过一定时间阈值时，则置外部目指丢失状态；
S52、对前端跟踪目标丢失进行判断，当前端跟踪目标连续停止进入稳定跟踪状态超过一定时间阈值时，则置前端目标跟踪丢失状态；
S53、若所有外部目指停止发送，则切换工作模式为手动，处于待命状态；
S54、若导航数据(即利用惯性导航数据可以将外部的地理坐标系数据计算到船舶甲板坐标系下，而船舶甲板坐标系才可以唯一确定目标在哪个阵列上)停止发送，则清除剔野值计数器，重启滤波器(即导航数据剔除野值的一种算法)；
S55、若前端跟踪目标信息反馈跟踪状态稳定，即已建立稳定航迹，对航迹进行滤波外推，若外部目指未丢失，则该航迹外推值与外部目指信息误差小于阈值，则将该航迹信息替换外部目指下发，若外部目指丢失则利用外推值继续下发引导信息，直至前端跟踪丢失；
S56、进行交叠区域目标分配，具体为计算特定时间内的目标运动趋势，根据目标运动状态决定该目指是否下发给当前阵列；
S57、进行外部目指预测外推，具体为若外推值与外部目指信息误差小于阈值，则用外推值替换外部目指，否则用外推值下发引导信息。
具体地，步骤S51和S52中的时间阈值跟下发目标个数相关。
步骤S51中，对外部目指丢失进行判断时，如判断目标丢失时间为t,下发周期为t1,此时一共有3个目指分配，则外部目标丢失时间为3*t1+t，因为单阵列可切换跟踪多个目标，因此需考虑切换时间3*t1时，则置外部目指丢失状态；
步骤S52中，对前端目标丢失进行判断时，如判断目标丢失时间为t,下发周期为t1,此时一共有3个目指分配，则外部目标丢失时间为3*t1+t，因为单阵列可切换跟踪多个目标，因此需考虑切换时间3*t1时，则置前端目标跟踪丢失状态。
实施例4
对光频跟踪设备而言，外部目指(包含雷达设备的射频域目标信息、光频域的警戒目标信息及模拟的虚拟目标信息)是其获取目标大致指向的目标信息来源，也是光电跟踪设备前端跟踪阵列能对目标进行捕获并稳定跟踪测量的先决条件。该实施例基于实施例1。
如图2所示，该实施例基于多域融合目标的动态分配方法包括以下步骤：
1)在接收到外部目标指示信息后，先根据惯导数据将外部目指解算到船舶甲板坐标系，根据阵列安装位置可将该目标初始分配到相应阵列，在确定目标在某个阵列的前提下，向该阵列下发目指初始引导信息；例如由红外警戒设备发送的目指由于和跟踪阵列进行了标定且警戒设备自身精度较高，因此初始引导可分配为精目指，此时前端跟踪阵列接收到该信息后直接调转自身方位俯仰角度至该位置即可在视场内观测到目标，但如果是外部目指如雷达产生的目标由于其自身精度较差，因此当前端跟踪调转过去后可能观测不到目标，因此需要下发粗目指，这样前端跟踪控制软件将在一定范围内进行区域搜索，直到找到该目标为止。
2)而当目标属于交叠区域内时，则需要根据交叠区域所在的两个阵列目指分配情况判断目标分配信息下发或者目标的增删；
3)而当目指分配个数已经饱和(达到单个阵列分配目标个数达到上限N)的情况下，则外部目指需考察其优先等级，舍弃优先等级最低的目标；
4)当目标由于运动“逃离了”当前阵列或者上级系统主动撤销某批号目指则需要及时将该目标删除，当目标从某一阵列运动到其与另一阵列交叠区域时，则及时通知相邻阵列有目标入侵，并共享目标信息形成新的目标态势下发给交叠区域所在阵列；
5)当外部目指信息正常下发时需要结合外部目指目标运动信息进行推理预测，预测值与真值误差小于阈值则保留，否则舍弃；
6)当某一批目标被前端跟踪阵列捕获并稳定建航时，若前端目标跟踪状态为稳定跟踪，则利用跟踪信息进行预测外推，若该外推值与外部目指外推值误差小于阈值则采信前端跟踪目标信息，否则转回外部目指；
7)当外部目指停发或者丢失时查看此时该批目指前端跟踪状态，若跟踪稳定则继续维持当前批号目指下发，否则删除该批目指。
本发明首次在态势数据库融合目标推理、基于多规则的动态分配机制及数据关联、目标动态增删、跟踪资源合理分配等机制，形成动态目标态势云；并首次将该技术实现参数化配置，可实现轻松的二次开发，跟踪阵列数量、跟踪阵列左右限位、单跟踪阵列最大可分配目标数量(切换跟踪目标个数)、目标下发给前端跟踪阵列周期、外部目指及前端跟踪丢失时间、数据融合精度阈值等所有参数均可实时调节，形成动态的多域目标分配机制。
实施例5
如图3所示，该实施例的基于多域融合目标的动态分配系统用于实现上述方法实施例，包括：
信息获取模块，用于获取外部目指信息，外部目指包括射频域雷达目标信息、光频域警戒目标及模拟虚拟目标的大致指向；
外部目指初始分配模块，用于根据外部目指信息计算目标所在的光电跟踪设备的前端跟踪阵列，并将外部目指初始分配到相应的前端跟踪阵列；多个前端跟踪阵列安装于载体(如船舶)的不同方位角位置上，各个阵列可观测方位角度范围相同，但指向载体的不同方位角度上，且相邻2个阵列之间观测方位角度上存在交叠区域，这些阵列一起构成0-360°的全方位跟踪测量范围，称为光频设备。
前端跟踪目标信息处理模块，用于获取前端跟踪阵列反馈的信息，该反馈信息为前端跟踪阵列根据获取的外部目指进行目标跟踪所标记的跟踪状态；并用于以外部目指的批号为依据，对前端跟踪阵列反馈的目标信息进行关联，将关联后的目标信息存入M*N的阵列—目标信息矩阵内，生成M*N的目标信息态势，并根据获取的外部目指信息实时对目标信息态势进行动态更新；
目标信息综合处理模块，用于通过外部目指信息根据前端跟踪阵列的目标信息中的运动信息进行预测外推，具体为进行数据高频率插值以及包含位置、速度等的外推预测；当某个目标被前端跟踪阵列捕获后，该前端跟踪阵列对该目标进行跟踪，建立航迹信息，在目标跟踪状态稳定时，将目标信息态势切换为跟踪航迹信息。
各个模块主要对应方法实施例的具体步骤，在此不赘述。
实施例6
本申请还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、App应用等等，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现相应功能。本实施例的计算机可读存储介质被处理器执行时实现方法实施例的基于多域融合目标的动态分配方法。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
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 (10)

1.一种基于多域融合目标的动态分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取外部目指信息，外部目指包括射频域雷达目标信息、光频域警戒目标及模拟虚拟目标的大致指向；
S2、根据外部目指信息计算目标所在的光电跟踪设备的前端跟踪阵列，并将外部目指初始分配到相应的前端跟踪阵列；多个前端跟踪阵列构成360°的全方位跟踪测量范围；
S3、前端跟踪阵列根据获取的外部目指进行目标跟踪，标记跟踪状态，并反馈；
S4、以外部目指的批号为依据，对前端跟踪阵列反馈的目标信息进行关联，将关联后的目标信息存入M*N的阵列—目标信息矩阵内，生成M*N的目标信息态势，并根据获取的外部目指信息实时对目标信息态势进行动态更新；
S5、外部目指信息根据前端跟踪阵列的目标信息中的运动信息进行预测外推，具体为进行数据高频率插值以及包含位置、速度的外推预测；当某个目标被前端跟踪阵列捕获后，该前端跟踪阵列对该目标进行跟踪，建立航迹信息，在目标跟踪状态稳定时，将目标信息态势切换为跟踪航迹信息。
2.根据权利要求1所述的基于多域融合目标的动态分配方法，其特征在于，步骤S4中实时对目标信息态势进行动态更新的过程具体包括：
当目标属于交叠区域内时，则根据交叠区域所在的两个阵列目指分配情况判断目标分配信息下发或者目标的增删；
当外部目指分配个数达到单个阵列分配目标个数上限的情况下，则外部目指根据优先等级，舍弃优先等级最低的目标；
当目标由于运动离开当前阵列或者上级系统主动撤销某批号目指则及时将该目标删除，当目标从某一阵列运动到与另一阵列交叠区域时，则及时通知相邻阵列有目标入侵，并共享目标信息形成新的目标信息态势，下发给交叠区域所在阵列；
当外部目指信息正常下发时，结合外部目指的运动信息进行推理预测，预测值与外部真实目指误差小于阈值则保留，否则舍弃。
3.根据权利要求1所述的基于多域融合目标的动态分配方法，其特征在于，该方法还包括步骤：
当某一批目标被前端跟踪阵列捕获并稳定建航时，若前端目标跟踪状态为稳定跟踪，则利用跟踪信息进行预测外推，若预测外推值与外部目指的预测外推值误差小于阈值，则采信前端跟踪目标信息，否则转回外部目指；
当外部目指停发或者丢失时，查看此时该批目指前端跟踪状态，若跟踪稳定则继续维持当前批号目指下发，否则删除该批目指。
4.根据权利要求1所述的基于多域融合目标的动态分配方法，其特征在于，步骤S2中，外部目指初始分配流程包括以下步骤：
依据每个阵列的左右限位将外部目指分配至某一个或某两个阵列；外部目指分配之前需要对交叠区域内的目标进行统计处理，处于交叠区域中的目标会同时被相邻两个阵列观察到；
若外部目标从一个阵列运动到另一个阵列或者上级系统取消了当前批号的目标，则删除；
若目标信息态势中某批号不为0，则当外部目指批号与当前目指批号一致时，将此时外部目指信息用于更新当前目标信息态势中的目标信息；否则新目指则直接分配下发。
5.根据权利要求4所述的基于多域融合目标的动态分配方法，其特征在于，左右限位为相应阵列在其方位可观测目标的最左边测角和最右边测角。
6.根据权利要求4所述的基于多域融合目标的动态分配方法，其特征在于，新目指下发之前，对目标信息的位置、速度、加速度进行野值剔除，确保下发之前的数据为合法数据。
7.根据权利要求1所述的基于多域融合目标的动态分配方法，其特征在于，步骤S4具体为：
根据前端反馈的目指批号信息对已下发的目指信息进行绑定，建立一个完整的M阵列*N目标的目标信息态势并根据获取的外部目指信息实时对目标信息态势进行动态更新；
若前端反馈信息目标已稳定建航，且该目标信息与外部目指信息之间误差小于阈值，则该批号目指可替换外部目指作为融合数据下发；
在外部目指跟踪丢失的时候，将航迹信息滤波外推作为跟踪的目指引导信息继续下发，直到前端目标跟踪丢失时停止。
8.根据权利要求1所述的基于多域融合目标的动态分配方法，其特征在于，步骤S5具体包括：
对外部目指丢失进行判断，当外部目指连续停止更新超过一定时间阈值时，则置外部目指丢失状态；
对前端跟踪目标丢失进行判断，当前端跟踪目标连续停止进入稳定跟踪状态超过一定时间阈值时，则置前端目标跟踪丢失状态；
若所有外部目指停止发送，则切换工作模式为手动，处于待命状态；
若前端跟踪目标信息反馈跟踪状态稳定，即已建立稳定航迹，对航迹进行滤波外推，若外部目指未丢失，则该航迹外推值与外部目指信息误差小于阈值，则将该航迹信息替换外部目指下发，若外部目指丢失则利用外推值继续下发引导信息，直至前端跟踪丢失；
进行交叠区域目标分配，具体为计算特定时间内的目标运动趋势，根据目标运动状态决定该目指是否下发给当前阵列；
进行外部目指预测外推，具体为若外推值与外部目指信息误差小于阈值，则用外推值替换外部目指，否则用外推值下发引导信息。
9.根据权利要求8所述的基于多域融合目标的动态分配方法，其特征在于，
时间阈值跟下发目标个数相关，如判断目标丢失时间为t,下发周期为t1,若此时一共有3个目指分配，则外部目标丢失时间为3*t1+t。
10.一种基于多域融合目标的动态分配系统，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取外部目指信息，外部目指包括射频域雷达目标信息、光频域警戒目标及模拟虚拟目标的大致指向；
外部目指初始分配模块，用于根据外部目指信息计算目标所在的光电跟踪设备的前端跟踪阵列，并将外部目指初始分配到相应的前端跟踪阵列；多个前端跟踪阵列构成360°的全方位跟踪测量范围；
前端跟踪目标信息处理模块，用于获取前端跟踪阵列反馈的信息，该反馈信息为前端跟踪阵列根据获取的外部目指进行目标跟踪所标记的跟踪状态；并用于以外部目指的批号为依据，对前端跟踪阵列反馈的目标信息进行关联，将关联后的目标信息存入M*N的阵列—目标信息矩阵内，生成M*N的目标信息态势，并根据获取的外部目指信息实时对目标信息态势进行动态更新；
目标信息综合处理模块，用于通过外部目指信息根据前端跟踪阵列的目标信息中的运动信息进行预测外推，具体为进行数据高频率插值以及包含位置、速度的外推预测；当某个目标被前端跟踪阵列捕获后，该前端跟踪阵列对该目标进行跟踪，建立航迹信息，在目标跟踪状态稳定时，将目标信息态势切换为跟踪航迹信息。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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