[發(fā)明專利]一種低軌多功能衛(wèi)星對(duì)偵察目標(biāo)的處理及篩選方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910581276.6
• 申請(qǐng)日: 2019-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN110377593B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張周;閆野;張圣;鄧寶松;胡向暉;吉志海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍軍事科學(xué)院國(guó)防科技創(chuàng)新研究院;天津（濱海）人工智能軍民融合創(chuàng)新中心
• 主分類號(hào): G06F16/215
• 分類號(hào): G06F16/215;G06F16/22
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種低軌多功能衛(wèi)星對(duì)偵察目標(biāo)的處理及篩選方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、目標(biāo)篩選：衛(wèi)星地面站將待偵察目標(biāo)屬性信息以指令方式上傳至低軌衛(wèi)星，衛(wèi)星基于解析結(jié)果對(duì)星上載荷獲取的多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行篩選；

步驟2、目標(biāo)信息輸出：將步驟1中篩選出來(lái)的前k個(gè)目標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)輸出到星上緩沖區(qū)進(jìn)行存儲(chǔ)；

步驟3、星上信息提取：根據(jù)數(shù)據(jù)鏈格式化消息設(shè)計(jì)要求，提取k個(gè)目標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)中有用信息，包括經(jīng)度緯度、高度、航向、速率數(shù)據(jù)；

步驟4、數(shù)據(jù)鏈消息生成：將步驟3中經(jīng)過提取的目標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)，按數(shù)據(jù)鏈格式化消息設(shè)計(jì)要求封裝為數(shù)據(jù)鏈格式化消息；

步驟5、信息回傳：將數(shù)據(jù)鏈格式化消息通過下行鏈路發(fā)送到衛(wèi)星地面站；

步驟1所述的目標(biāo)篩選，具體如下：

步驟1.1、數(shù)據(jù)收集：將星上載荷目標(biāo)數(shù)據(jù)按載荷類型分類，每個(gè)載荷收集各自的數(shù)據(jù)，其中AIS載荷收集船舶目標(biāo)AIS數(shù)據(jù)信息，ADS-B載荷收集飛行目標(biāo)ADS-B數(shù)據(jù)信息，高分載荷收集可見光數(shù)據(jù)；

步驟1.2、數(shù)據(jù)表征：將待傳輸信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化表征處理，首先構(gòu)造載荷專用的禁用詞集、特征詞集、概念集，將單一載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，根據(jù)禁用詞集去除無(wú)用的數(shù)據(jù)，根據(jù)特征詞集提取進(jìn)行航跡關(guān)聯(lián)特征所需的數(shù)據(jù)，根據(jù)概念集將不同表達(dá)方式的相同概念映射為同一概念；然后將處理后的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行特征項(xiàng)提取，生成目標(biāo)數(shù)據(jù)矢量庫(kù)，表示為矩陣A，其中，矩陣A每一列為對(duì)應(yīng)一個(gè)目標(biāo)的偵查數(shù)據(jù)，設(shè)有m個(gè)目標(biāo)的偵查數(shù)據(jù)，即表示為A＝(A₁,A₂,…,A_i,…,A_m)，每一列向量A_i＝(a_i1,a_i2,…,a_in)，對(duì)于列向量A_i，其中每一個(gè)數(shù)據(jù)元素a_i1,a_i2,…,a_in都為目標(biāo)i不同維度的偵查數(shù)據(jù)，i＝1,2,3,...,m，n為偵查目標(biāo)數(shù)據(jù)維度；

步驟1.3、將地面平臺(tái)發(fā)送至衛(wèi)星的偵查目標(biāo)指示數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，去除無(wú)用數(shù)據(jù)，根據(jù)特征詞集提取特征信息，按概念集將不同表達(dá)方式的相同概念映射為同一概念，形成空間向量模型，以向量形式對(duì)信息進(jìn)行表征，即ω＝(ω₁,ω₂,…,ω_t)，其中向量數(shù)據(jù)ω_j表示該地面平臺(tái)偵查到的一個(gè)目標(biāo)所屬的不同維度數(shù)據(jù)，j＝1,2,3,...,t，t為數(shù)據(jù)維度數(shù)；

步驟1.4、按照數(shù)據(jù)屬性，將向量數(shù)據(jù)ω調(diào)整為同矩陣A各列數(shù)據(jù)信息相一致的序列；

步驟1.5、計(jì)算星上偵查目標(biāo)結(jié)果與地面站發(fā)送的偵查目標(biāo)之間的歐式距離，星上偵查目標(biāo)結(jié)果所表征的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為矩陣A＝(A₁,A₂,…,A_m)，其中m為偵查目標(biāo)的數(shù)量，矩陣A的第i個(gè)列向量為A_i＝(a_i1,a_i2,…,a_ij,…,a_in)表示第i個(gè)目標(biāo)的n維度數(shù)據(jù)，n為偵查目標(biāo)數(shù)據(jù)維度；根據(jù)矩陣A的第i列向量A_i和向量ω＝(ω₁,ω₂,…,ω_n)，計(jì)算歐式距離d_i，公式如下：

其中i＝1,2,…,m；

步驟1.6、將步驟1.5計(jì)算得到的歐式距離d_i按升序排序，生成優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，記為PriorityQueue(Q_i)，Q_i表示第i個(gè)觀測(cè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)表征，i＝1,2,…,m，m為偵查目標(biāo)的數(shù)量，Q_i的表征方法以及內(nèi)容和A_i相同；

步驟1.7、每個(gè)目標(biāo)生成格式化消息后，將單個(gè)目標(biāo)消息占用的信道時(shí)隙資源記為l，具體值由不同消息類型所占用的時(shí)隙長(zhǎng)度確定；

步驟1.8、衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈載荷根據(jù)實(shí)時(shí)的下行信道容量，計(jì)算分配給星載載荷的總時(shí)隙資源數(shù)，記為w；

步驟1.9、根據(jù)可用資源w和目標(biāo)所需資源l，推算當(dāng)前信道條件下可供發(fā)送的目標(biāo)數(shù)量k，其中k＝|w/l|；

步驟1.10、輸出在優(yōu)先級(jí)隊(duì)列PriorityQueue(Q_i)中的前k個(gè)目標(biāo)的可觀測(cè)信息數(shù)據(jù)。