[发明专利]一种基于索引矩阵的目标快速告警判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机信息处理中的目标警戒监视和态势评估领域，特别是一种基于索引矩阵的目标快速告警判断方法。

背景技术

报告线、警戒线、边界线等告警基准线通常是由大量的直线段或弧线段的线段单元连接而成，目标有无穿越告警基准线，需通过对所有的线段单元计算判断才能形成完整准确的结论，若对所有线段单元逐一判断比较，耗时长，效率低，实时性差，满足不了系统实时准确告警监视需求。在实时数据处理系统中，需要对海上船舶目标穿越报告线、警戒线、边界线等多种告警基准线进行在线告警判断，需在极短时见内完成计算，而及时准确的告警判断能够为警戒监视、危险管控等赢得宝贵时间，目标快速告警判断的研究越趋严峻、急迫。

通常，为准确计算目标的告警事件，需要对告警基准线的所有折线段或弧度一一计算，直到告警事件发生返回，或通过完整遍历确定无告警事件发生，方可确定告警判断事件。若实时目标数量众多、组成告警基准线的线段或弧段数量较大、告警基准线数量很多时，一一遍历无法满足系统大量数据实时处理要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于索引矩阵的目标快速告警判断方法，实现基于索引矩阵的告警计算判断，实时、高效完成目标告警判断处理，为船舶交通管理系统、情报处理系统等预警监视提供技术支撑。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于索引矩阵的目标快速告警判断方法，包括以下步骤：

步骤1，标准化告警基准线；告警基准线包含报告线、警戒线和边界线；

步骤2，分割告警基准线；

步骤3，构建告警索引矩阵，包括构建告警基线索引矩阵和地理坐标序列；

步骤4，告警判断，根据目标连续时刻位置，使用告警索引矩阵计算目标是否发生穿越告警基准线事件。

本发明步骤1中，直线段为一种标准线段单元，弧段以东北天坐标系中，起始角和终止角按四象限进行分割，确保每一条标准化的弧线段起始角和终止角的夹角范围不超过90度，分割节点为0度、90度、180度、270度四个方位角，每一条标准化后的弧段不跨越分割节点；直线段与弧段起点和终点连线方向左手侧为外海即外侧，右手侧为内海即内侧。

本发明步骤2中对告警基准线进行分割，分割为两条以上告警子基准线，具体为：

从告警基准线起点到终点方向顺序分割，计算告警基准线的最小线段单元的起点指向终点的方位角，最小线段单元为直线段或弧段，按照区间{0度，90度}，{90度，180度}，{180度，270度}，{270度，0度}分割，顺序连接的最小线段单元的方位角在同一区间的划分为一条告警子基准线，当一个最小单元与其相连的最小单元的方位角分别在两个区间时，该最小单元为新的告警子基准线的最小单元。

本发明步骤3构建告警索引包括：

步骤31，构建告警子基准线索引矩阵：

取告警子基准线各线段端点所在经纬度，经线和纬线两两相交形成网格阵列，网格阵列映射为一数学矩阵，为告警子基准线索引矩阵；若告警子基准线索引矩阵阵列中一网格被告警子基准线最小单元穿越，对应矩阵元素值取该最小线段单元的索引值，对于未被告警子基准线穿越的网格，在告警子基准线左侧的网格对应矩阵元素值取常量-2即外海，右侧取常量-1即内海；

步骤32，构建告警子基线坐标序列：

把步骤31中构成网格阵的经度按从小到大进行排序，形成经度方向坐标序列；把构成网格阵的纬度按从大到小的顺序进行排序，形成纬度方向的坐标序列；

步骤33，构建顶层索引矩阵：

把告警子基准线作为一种特殊的告警线段单元，取每个告警子基准线中第一点经纬度和最后一点经纬度，经线和纬线两两相交形成网格阵列，形成全区域索引矩阵，即顶层索引矩阵；

步骤34，构建顶层坐标队列：

把步骤33构成网格阵的经度按从小到大进行排序，形成经度方向坐标序列；把构成网格阵的纬度按从大到小的顺序进行排序，形成纬度方向的坐标序列。

本发明步骤4中使用树形检索方法，通过顶层索引矩阵和告警子基准线索引矩阵完成目标告警判断，包括：

步骤41：使用二分法查找目标位置在顶层索引矩阵的顶层地理坐标序列中的序号，序号与矩阵行列号一一映射，取获得的行列号对应的矩阵元素值，求得目标所在的告警子基准线区域；