[发明专利]基于JDL2004架构标准的单源目标估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于JDL2004架构标准的单源目标估计方法, 利用独立信息源（传感器）数据融合进行目标状态与属性的估计，主要用于目标定位、跟踪和识别。

背景技术

JDL数据融合初级架构由美国防部实验室联合理事会（Joint Director of Laboratories）数据融合专业组1987年提出的，该架构首次提出数据融合层级概念，称为三级融合架构。信息融合来自数据融合，概念和结构随应用的发展（扩展）而不断演化。美国防部JDL数据融合专业组Steinberg等1998年提出的修改架构，Bowman等2004年推出的最新的JDL推荐融合架构。JDL2004架构给出了信息融合五个层级的最新概念、内涵定义与说明,并将数据库系统从信息融合架构中分离出去。该架构将作为信息融合领域最权威的理论指导。

JDL2004架构的0级处理与1级处理分别完成子对象估计与对象综合估计，传统子对象估计由相对独立的传感器分别进行。由于信息源数据的多元化以及传感器算法的特殊性，多源设备自主处理后的结论信息存在不确定性、不同粒度、不同尺度、弱相容等差异，从而增加了目标综合估计的难度。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种基于JDL2004架构标准的单源目标估计方法，对单传感器目标属性或状态估计具有普遍性指导意义，并且适用于JDL2004架构“0层级”子对象估计。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于JDL2004架构标准的单源目标估计方法，仿真系统由一个传感器、一台目标信息处理机、一台服务器和一台终端显示设备组成，所述传感器将信息源数据送至目标信息处理机，目标信息处理机利用服务器中的软数据支持库管理系统对信息源数据进行单源目标估计，同时完成与软数据支持库的特征数据交互更新，最后将目标估计结果送至终端显示设备；所述单源目标估计采用三层级处理流程，所述软数据支持库包括目标特征数据知识库、先验特征向量集库和语义约束条件库。

所述三层级处理流程包括信息解析特征提取、特征向量序列匹配和语义信息佐证判决三个层级，其中：

所述信息解析特征提取是指：把传感器信息源数据进行解析，按预定义抽象出的目标特征进行数据提取，统计提取率实现初步目标估计，若数据解析出提取率满足要求，则把检测出的特征数据作为第二层级的输入；否则直接输出检测失败结果至下一级目标综合估计融合中心；

所述特征向量序列匹配是指：把第一层级提取的目标特征向量进行组合，并与先验特征向量集库中目标存在的高合理性特征数据序列进行模式匹配，当计算出的两个离散序列的相关系数高于相关接收域门限，则直接给出采信的目标估计结果至下一级融合中心，否则将第一层级检测出的特征数据送入第三层级进行判别；

所述语义信息佐证判决是指：通过语义合理性过滤处理，对解析出的特征数据进行两次验证。

在判定提取率是否满足要求时，根据目标所处环境以及传感器物理信号特性，采取软门限进行判定，所述采取软门限进行判定是指：在强电磁干扰或大噪声环境下，须避免弱信号漏检；采用变频传感器进行探测时，须选用多门限或变门限进行目标信息检测判定。

所述语义合理性过滤是指对特征数据之间关系的考察，根据特征数据间相互佐证出现不兼容的情况，重新度量相关特征数据的决策值，从而影响判定结果。

所述软数据包括人工情报、开源文档情报、技术侦察资料、人工总结揭示的已标定观测或无法归纳的有限知识点。

所述目标特征数据知识库是目标特征数据的完备集空间，辅助信息解析特征提取的预处理。

所述先验特征向量集库包括当前一定时域、空域范围内特征数据实时的高合理性的状态组合，用于特征向量序列匹配。

所述语义约束条件库包括特征数据间基于先验知识的互斥关系，作为语义信息佐证判决的依据。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：通过采用软数据支持库结合多层级处理方法，对单传感器输入的信息源数据进行单信息源目标估计，提取能够描述目标特征的数据，通过信息解析与语义佐证过滤，最终获取带有置信度的目标估计结果。本发明方法不仅能提高目标估计可信度，同时有针对性地丰富了基于该传感器的目标结论信息，达到弱化多源（传感器）结论中存在的不确定性、不同粒度、不同尺度、弱相容等差异，利于目标进行综合估计；并为JDL2004架构中下一级融合(态势估计、威胁估计)提供良好支持。本发明可应用于JDL2004架构中0级处理，有一定的通用性，具体应用包含目标状态跟踪与目标属性识别。