[發明專利]一種通信輻射源相似運動軌跡比較方法

在審

• 申請號: 202010741790.4
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111783739A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 王倫文;季玙璠;吳微露;王江;邵豪;吳濤
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 文雄志

本發明屬于通信和移動感知技術領域，特別是涉及一種通信輻射源相似運動軌跡比較方法。該方法包括步驟：獲取目標通信輻射源的查詢軌跡和待比較軌跡；所述查詢軌跡為已知的歷史軌跡數據；提取查詢軌跡和待比較軌跡的時空信息，計算兩者的時空相似度；提取查詢軌跡和待比較軌跡的語義標簽，并計算查詢軌跡和待比較軌跡的語義相似度；設置兩個加權值，分別乘以時空相似度和語義相似度，并求和得到綜合相似度；將綜合相似度與預先設定的閾值相比較，若大于閾值，則判定所述待比較軌跡判斷為查詢軌跡的相似軌跡。本發明結合輻射源時空和語義信息，充分利用軌跡攜帶的信息，找出相似的軌跡，提高相似比較的準確度，對數據的完整性要求降低，魯棒性強。

技術領域

本發明屬于通信和移動感知技術領域，特別是涉及一種通信輻射源相似運動軌跡比較方法。

背景技術

在GPS、北斗衛星定位等技術的輔助下，所有攜帶有感知設備或定位設備的運動載體帶來了海量的軌跡數據。通過對通信輻射源運動軌跡的分析，可以挖掘運動主體或其載體平臺的活動規律和移動特征等相關信息。軌跡數據的處理呈現遞進式的關系：首先要對獲得的運動軌跡數據進行預處理，包括數據清理、軌跡壓縮、路網匹配等；其次根據應用和實際需求，借助數據庫、數據挖掘領域等技術方法進行軌跡索引、查詢；最后，在得到處理好的軌跡數據后，通過異常檢測、模式分類、走向和喜好預測等操作，就能夠獲得有價值的軌跡和運動行為信息，服務于實際應用。

對于靜態軌跡數據，若不考慮軌跡數據的時變性，由于軌跡數據是已知的，那么基于歷史軌跡數據的全局特征所構建的模型，具有較高的檢測精度。因此，基于歷史軌跡相似性的軌跡分析技術在航海、路網交通等領域應用廣泛。

一般來說，軌跡數據最大的特征在于其時空序列性，現有的運動軌跡研究主要分為兩類：一類是基于傳統的地理信息系統，直接對時空數據如距離、方向、速度等進行處理、分析；另一類是對軌跡數據進行延伸，從不同的粒度、層面和視角分析豐富的軌跡數據，以此對軌跡數據所蘊含的信息展開更全面的分析、理解。

移動對象軌跡的產生多具有主觀性，使得軌跡同時攜帶時空信息和語義信息。時空信息主要是指軌跡序列點在時間和空間上的位置，如現下的衛星定位系統獲取到的經緯度數據。語義信息相比之下就更為豐富，如軌跡的方向、加減速等行為，軌跡所經過的地區，移動對象的移動偏好，定位接收器參數等，都可以作為軌跡的語義信息來分。顯而易見，借鑒多粒度、多角度的運動軌跡分析方法，在先驗信息充足或信息獲取技術手段成熟的條件下，同時關注時空軌跡和語義軌跡，挖掘相似的運動軌跡，能夠為我們對軌跡群運動模式分類識別以及挖掘、發現海量運動軌跡背后所蘊含的信息提供更好的幫助。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明主要提供了一種結合時空和語義信息的通信輻射源相似運動軌跡分析方法，將時空軌跡和語義軌跡相結合，分析比較相似的輻射源運動軌跡。輻射源相似運動軌跡的比較和分析，一方面能夠為軌跡分類，軌跡群運動模式識別提供知識基礎，另一方面也可以作為后續異常檢測、行為認知決策的輔助。具體技術方案如下：

一種通信輻射源相似運動軌跡比較方法，包括以下步驟：

獲取目標通信輻射源的查詢軌跡和待比較軌跡；所述查詢軌跡為已知的歷史軌跡數據；

提取查詢軌跡和待比較軌跡的時空信息，計算查詢軌跡和待比較軌跡的時空相似度；所述軌跡的時空信息包括經緯度和采樣時間；

提取查詢軌跡和待比較軌跡的語義標簽，對查詢軌跡和待比較軌跡的語義標簽進行匹配，并計算查詢軌跡和待比較軌跡的語義相似度；所述軌跡的語義標簽包括信號特征參數和地理熱點地區；

設置兩個加權值，分別乘以時空相似度和語義相似度，并求和得到綜合相似度；

將綜合相似度與預先設定的閾值相比較，若大于閾值，則判定所述待比較軌跡判斷為查詢軌跡的相似軌跡，輸出待比較軌跡。

進一步地，所述時空相似度的計算過程為：