[發(fā)明專利]基于SSA-BP的空中目標潛在威脅度預(yù)測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110185205.1
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112801403A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉勁;王勛;潘超;魯愛國
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30;G06Q50/26;G06N3/08;G06K9/00;G06N3/04
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

1.一種基于SSA-BP的空中目標潛在威脅度預(yù)測方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟1，對目標進行信息收集，獲取空中目標的實時特征數(shù)據(jù)；

步驟2，預(yù)測得到空中目標的未來狀態(tài)數(shù)據(jù)；

步驟3，識別我方領(lǐng)航員當前時刻的情緒信息；

步驟4，構(gòu)建融合領(lǐng)航員情緒和空中目標特征的雙方層面的空中目標的威脅度數(shù)據(jù)集，進行量化及歸一化處理后，得到標準的目標特征-情緒數(shù)據(jù)集；

步驟5，麻雀搜索算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括以下步驟，

步驟5.1，將步驟4所得標準的目標特征-情緒數(shù)據(jù)集輸入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入為目標類型、目標速度、目標航向角、目標干擾能力、目標高度、目標距離和我方領(lǐng)航員情緒一共7個特征，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出為雙方層面的目標的威脅度；

步驟5.2，采用麻雀搜索算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到SSA-BP網(wǎng)絡(luò)；

步驟5.3，將目標狀態(tài)信息和領(lǐng)航員情緒信息輸入到SSA-BP網(wǎng)絡(luò)中，搭建潛在威脅度預(yù)測模型，輸出目標威脅度；

步驟6，將步驟2所得空中目標的未來狀態(tài)數(shù)據(jù)和步驟3得到的領(lǐng)航員情緒信息輸入到步驟5.3所得的潛在威脅度預(yù)測模型中，得到潛在的雙方層面的空中目標的威脅度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于SSA-BP的空中目標潛在威脅度預(yù)測方法，其特征在于：所述空中目標的實時特征數(shù)據(jù)，包括目標類型、目標速度、目標航向角、目標干擾能力、目標高度和目標距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于SSA-BP的空中目標潛在威脅度預(yù)測方法，其特征在于：步驟2中，預(yù)測得到空中目標的未來狀態(tài)數(shù)據(jù)的實現(xiàn)方式如下，

步驟2.1，將收集到的時間數(shù)據(jù)前14s數(shù)據(jù)作為歷史參考數(shù)據(jù)，以第15s數(shù)據(jù)作為測試數(shù)據(jù)，時間窗為4s，輸入到ConvLSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中；

步驟2.2，得到目標的時空特征以及預(yù)測模型；

步驟2.3，把第12s、13s、14s、15s時刻目標特征數(shù)據(jù)輸入到步驟2.2所得預(yù)測模型，得到第16s目標未來狀態(tài)數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種基于SSA-BP的空中目標潛在威脅度預(yù)測方法，其特征在于：步驟3的實現(xiàn)方式如下，

步驟3.1，數(shù)據(jù)集選取，包括將圖片情緒分為憤怒、悲傷、平靜、開心、興奮五大類，每大類設(shè)有相應(yīng)訓練集和測試集；

步驟3.2，對模型進行訓練并用訓練好的模型識別當前情緒，包括把步驟3.1獲取的訓練集輸入到卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，采用VGG-19模型進行訓練，將領(lǐng)航員的情緒看作對應(yīng)的標簽作為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出；根據(jù)訓練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的編碼判斷出當前領(lǐng)航員處于什么情緒。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述一種基于SSA-BP的空中目標潛在威脅度預(yù)測方法，其特征在于：步驟4的實現(xiàn)方式如下，

步驟4.1，獲取目標特征層面威脅度數(shù)據(jù)集；

步驟4.2，根據(jù)領(lǐng)航員的情緒狀態(tài)對目標特征威脅度數(shù)據(jù)集的威脅度進行修改，得到雙方層面融合后的目標特征-情緒威脅度數(shù)據(jù)集；

步驟4.3，對步驟4.2所得目標特征-情緒威脅度數(shù)據(jù)集的特征，進行量化及歸一化處理，得到標準的目標特征-情緒數(shù)據(jù)集。

6.一種基于SSA-BP的空中目標潛在威脅度系統(tǒng)，其特征在于：用于實現(xiàn)如權(quán)利要求1-5任一項所述的一種基于SSA-BP的空中目標潛在威脅度方法。