[發明專利]基于JDL2004架構標準的單源目標估計方法

有效

• 申請號: 201110326814.0
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102436482A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 劉軒;黃衛
• 申請（專利權）人: 四川九洲電器集團有限責任公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術領域

本發明涉及一種基于JDL2004架構標準的單源目標估計方法,?利用獨立信息源（傳感器）數據融合進行目標狀態與屬性的估計，主要用于目標定位、跟蹤和識別。

背景技術

JDL數據融合初級架構由美國防部實驗室聯合理事會（Joint?Director?of?Laboratories）數據融合專業組1987年提出的，該架構首次提出數據融合層級概念，稱為三級融合架構。信息融合來自數據融合，概念和結構隨應用的發展（擴展）而不斷演化。美國防部JDL數據融合專業組Steinberg等1998年提出的修改架構，Bowman等2004年推出的最新的JDL推薦融合架構。JDL2004架構給出了信息融合五個層級的最新概念、內涵定義與說明,并將數據庫系統從信息融合架構中分離出去。該架構將作為信息融合領域最權威的理論指導。

JDL2004架構的0級處理與1級處理分別完成子對象估計與對象綜合估計，傳統子對象估計由相對獨立的傳感器分別進行。由于信息源數據的多元化以及傳感器算法的特殊性，多源設備自主處理后的結論信息存在不確定性、不同粒度、不同尺度、弱相容等差異，從而增加了目標綜合估計的難度。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供了一種基于JDL2004架構標準的單源目標估計方法，對單傳感器目標屬性或狀態估計具有普遍性指導意義，并且適用于JDL2004架構“0層級”子對象估計。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于JDL2004架構標準的單源目標估計方法，仿真系統由一個傳感器、一臺目標信息處理機、一臺服務器和一臺終端顯示設備組成，所述傳感器將信息源數據送至目標信息處理機，目標信息處理機利用服務器中的軟數據支持庫管理系統對信息源數據進行單源目標估計，同時完成與軟數據支持庫的特征數據交互更新，最后將目標估計結果送至終端顯示設備；所述單源目標估計采用三層級處理流程，所述軟數據支持庫包括目標特征數據知識庫、先驗特征向量集庫和語義約束條件庫。

所述三層級處理流程包括信息解析特征提取、特征向量序列匹配和語義信息佐證判決三個層級，其中：

所述信息解析特征提取是指：把傳感器信息源數據進行解析，按預定義抽象出的目標特征進行數據提取，統計提取率實現初步目標估計，若數據解析出提取率滿足要求，則把檢測出的特征數據作為第二層級的輸入；否則直接輸出檢測失敗結果至下一級目標綜合估計融合中心；

所述特征向量序列匹配是指：把第一層級提取的目標特征向量進行組合，并與先驗特征向量集庫中目標存在的高合理性特征數據序列進行模式匹配，當計算出的兩個離散序列的相關系數高于相關接收域門限，則直接給出采信的目標估計結果至下一級融合中心，否則將第一層級檢測出的特征數據送入第三層級進行判別；

所述語義信息佐證判決是指：通過語義合理性過濾處理，對解析出的特征數據進行兩次驗證。

在判定提取率是否滿足要求時，根據目標所處環境以及傳感器物理信號特性，采取軟門限進行判定，所述采取軟門限進行判定是指：在強電磁干擾或大噪聲環境下，須避免弱信號漏檢；采用變頻傳感器進行探測時，須選用多門限或變門限進行目標信息檢測判定。

所述語義合理性過濾是指對特征數據之間關系的考察，根據特征數據間相互佐證出現不兼容的情況，重新度量相關特征數據的決策值，從而影響判定結果。

所述軟數據包括人工情報、開源文檔情報、技術偵察資料、人工總結揭示的已標定觀測或無法歸納的有限知識點。

所述目標特征數據知識庫是目標特征數據的完備集空間，輔助信息解析特征提取的預處理。

所述先驗特征向量集庫包括當前一定時域、空域范圍內特征數據實時的高合理性的狀態組合，用于特征向量序列匹配。

所述語義約束條件庫包括特征數據間基于先驗知識的互斥關系，作為語義信息佐證判決的依據。

與現有技術相比，本發明的積極效果是：通過采用軟數據支持庫結合多層級處理方法，對單傳感器輸入的信息源數據進行單信息源目標估計，提取能夠描述目標特征的數據，通過信息解析與語義佐證過濾，最終獲取帶有置信度的目標估計結果。本發明方法不僅能提高目標估計可信度，同時有針對性地豐富了基于該傳感器的目標結論信息，達到弱化多源（傳感器）結論中存在的不確定性、不同粒度、不同尺度、弱相容等差異，利于目標進行綜合估計；并為JDL2004架構中下一級融合(態勢估計、威脅估計)提供良好支持。本發明可應用于JDL2004架構中0級處理，有一定的通用性，具體應用包含目標狀態跟蹤與目標屬性識別。