[發(fā)明專利]一種基于異構(gòu)電磁感知信息融合的目標(biāo)識別系統(tǒng)和方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010150436.4
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111353450A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳國榮;夏亮;胡謙;劉海濤;易志鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 北京波爾通信技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T7/246;G06T7/277
• 代理公司: 北京匯彩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11563
• 代理人: 王鍵

本發(fā)明提供一種基于異構(gòu)電磁感知信息融合的目標(biāo)識別系統(tǒng)和方法，采用異構(gòu)電磁感知信息融合算法，同時在決策級和特征級進(jìn)行融合，并引入反饋機制提高目標(biāo)識別的可靠性和穩(wěn)定性，對復(fù)雜的電磁環(huán)境具有更強的適應(yīng)能力。本發(fā)明的方法包括：首先由各傳感器子網(wǎng)處理各自的傳感器數(shù)據(jù)，形成對目標(biāo)的初步識別，對各個異構(gòu)傳感器給出統(tǒng)一格式的識別信息；其次進(jìn)行航跡模糊關(guān)聯(lián)，將關(guān)聯(lián)度超過一定門限的航跡歸為同一目標(biāo)；然后對歸為同一目標(biāo)的傳感器信息進(jìn)行融合，獲得融合后的目標(biāo)航跡和目標(biāo)參數(shù)特征以及決策級目標(biāo)識別結(jié)果；最后利用融合后的目標(biāo)參數(shù)特征重新進(jìn)行目標(biāo)識別，生成基于異構(gòu)電磁感知信息融合的目標(biāo)識別結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及目標(biāo)識別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于異構(gòu)電磁感知信息融合的目標(biāo)識別系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

隨著信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，裝載各種雷達(dá)及通信輻射源的戰(zhàn)場目標(biāo)(如飛機、艦船等) 日益增多，使得當(dāng)今戰(zhàn)場電磁環(huán)境的目標(biāo)識別日趨復(fù)雜。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，電磁環(huán)境傳感器的數(shù)量和種類也在不斷增加。與單傳感器相比，異構(gòu)電磁傳感器系統(tǒng)有更強的生存能力、更寬的空間和時間覆蓋范圍、更準(zhǔn)確的情報和更高的可信度。但同時，異構(gòu)電磁傳感器系統(tǒng)的復(fù)雜性也大大增加，由此帶來一些不利因素。如何將各個傳感器的數(shù)據(jù)和處理結(jié)果進(jìn)行有效融合仍然是戰(zhàn)場電磁感知面臨的主要問題之一。

異構(gòu)電磁感知信息融合的基本原理是利用多傳感器來獲得被測目標(biāo)的運動狀態(tài)及身份特征等信息，然后在空間或時間上對各種信息進(jìn)行合理的組合，從而獲得更準(zhǔn)確的感知情報。信息融合算法主要可分為嵌入約束法、證據(jù)組合方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。其中，嵌入約束法認(rèn)為各傳感器信息是目標(biāo)通過某種映射得到的像，而信息融合就是要通過多個像求解原像。這要求對信息源的物理規(guī)律性及其與傳感器的關(guān)系有明確了解，限制了其信息融合的應(yīng)用范圍，也往往面臨計算復(fù)雜度高的問題。證據(jù)組合方法將各傳感器感知結(jié)果視為不同證據(jù)，通過聯(lián)合證據(jù)計算對某決策的總支持度，從而實現(xiàn)信息融合。該方法需要各證據(jù)有恰當(dāng)?shù)男湃味龋瑢︻A(yù)處理及特征提取有較高要求，容易產(chǎn)生誤差積累，并且一般僅僅在決策級進(jìn)行融合。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法能夠擬合復(fù)雜的非線性映射，但是當(dāng)訓(xùn)練樣本不足或環(huán)境變化時其效能會下降，在獨立完成信息融合時難以兼顧靈活性和針對性，對實際環(huán)境的適應(yīng)能力不強，不適合直接構(gòu)建單一的龐大系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種基于異構(gòu)電磁感知信息融合的目標(biāo)識別系統(tǒng)和方法，采用異構(gòu)電磁感知信息融合算法，同時在決策級和特征級進(jìn)行融合，并引入反饋機制提高目標(biāo)識別的可靠性和穩(wěn)定性，對復(fù)雜的電磁環(huán)境具有更強的適應(yīng)能力。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

1.一種基于異構(gòu)電磁感知信息融合的目標(biāo)識別方法，其特征在于，首先對各傳感器子網(wǎng)的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成對目標(biāo)的初步識別，對各個異構(gòu)傳感器給出統(tǒng)一格式的識別信息；其次進(jìn)行航跡模糊關(guān)聯(lián)，將關(guān)聯(lián)度超過一定門限的航跡歸為同一目標(biāo)；然后對歸為同一目標(biāo)的傳感器信息進(jìn)行融合，獲得融合后的目標(biāo)航跡和目標(biāo)參數(shù)特征以及決策級目標(biāo)識別結(jié)果；最后利用融合后的目標(biāo)參數(shù)特征重新進(jìn)行目標(biāo)識別，將同一目標(biāo)的決策級目標(biāo)識別結(jié)果和基于融合后目標(biāo)參數(shù)特征進(jìn)行識別的特征級目標(biāo)識別結(jié)果進(jìn)行對比，生成基于異構(gòu)電磁感知信息融合的目標(biāo)識別結(jié)果。

2.所述方法包括以下步驟：

(1)對各傳感器子網(wǎng)的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)運動狀態(tài)、目標(biāo)參數(shù)特征、目標(biāo)身份識別結(jié)果以及相應(yīng)的識別置信度；

(2)對各傳感器得到的航跡進(jìn)行模糊關(guān)聯(lián)，設(shè)置關(guān)聯(lián)度門限，判斷屬于同一目標(biāo)平臺的航跡；

(3)對同一目標(biāo)的航跡、目標(biāo)參數(shù)特征和目標(biāo)識別結(jié)果進(jìn)行融合，得到融合后的目標(biāo)航跡、目標(biāo)參數(shù)特征以及基于決策級融合的目標(biāo)識別結(jié)果；

(4)基于融合后的目標(biāo)特征參數(shù)重新進(jìn)行目標(biāo)識別，得到基于特征級融合的目標(biāo)識別結(jié)果；