[发明专利]一种基于三维数字地球的低空飞行目标识别系统及算法

说明书

本发明提供一种基于三维数字地球的低空飞行目标识别系统，包括相互连接的数字地球相关单元、AI处理相关单元和目标相关单元，利用基于三维数字地球技术的图形算法及空间数据模型分析算法，形成新的人工智能判别算法，可以对大量低空飞行目标同时进行快速识别，并能够根据预先设置的管理策略，同时对大量目标的危害等级进行实时智能预测，从而大大提高低空安防系统对低小慢飞行物的安全监管能力。

技术领域

本发明属于低空安防技术领域，具体涉及一种基于三维数字地球的低空飞行目标识别系统及算法。

背景技术

在低空安防领域，对于无人机及类似无人机的低小慢飞行目标的识别，通常是通过无线电定位设备、微波雷达设备等进行目标方向判别和距离判别，辅助以光电成像设备进行目标类型判别。在目前的低空飞行物监管系统中，也常用GIS地理信息系统，进行飞行目标位置显示，以及管制区监控等管理功能。这些实现方式，通常只能实现对单一飞行目标的有效识别与监控，无法同时对大量目标进行快速识别，在GIS地图展示方面也存在较大的性能瓶颈。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于三维数字地球的低空飞行目标识别系统及算法，通过人工智能算法解决现有低空安防系统中的大批量目标同时快速识别，以及危害等级预测的问题，从而大大提高低空安防系统对低小慢飞行物的安全监管能力。

本发明提供了如下的技术方案：

一种基于三维数字地球的低空飞行目标识别系统，包括相互连接的数字地球相关单元、AI处理相关单元和目标相关单元；

所述数字地球相关单元包括：数字地球引擎单元，用于加载数字地球地图，管控区域，并对数字地球进行图形化渲染；数字地球目标管理单元，用于接收到目标数据后，对目标的地图数据进行管理；数字地球目标展示单元，用于根据数字地球目标管理单元维护的目标数据，在数字地球上实时重绘展示；数字地球图形计算单元，用于通过调用数字地球引擎，进行地图相关的计算操作；数字地球区域检测单元，用于通过调用数字地球引擎，进行区域碰撞检测，判断目标与管控区域状态；

所述目标相关单元包括：目标发现单元，用于通过接收指定端口的数据，进行目标特征值匹配，将符合目标特征值的报文标记为目标，加入目标列表中；目标智能识别单元，用于对加入目标列表中的目标，进一步提取目标的特征数据，匹配目标特征库，对目标的具体类型进行识别；目标智能预测单元，用于根据目标的方位、距离、速度等信息，对目标的轨迹进行预测，并为优先级判断提供判断依据；目标危害告警单元，用于对符合告警条件的目标，进行告警；目标监控管理单元，用于对目标的状态进行实时监控管理，为AI处理相关单元提供支持；

所述AI处理相关单元包括：策略规则管理单元，用于加载策略列表，读取当前有效的策略信息；AI策略调度单元，用于根据策略规则管理单元加载的策略信息，综合分析目标列表中目标的处理状态和最新状态，进行任务的调度；优先级计算单元，用于根据目标信息，依据策略中配置的优先级计算规则，对目标的优先级进行计算评估；危险等级评估单元，用于根据目标的特征和优先级等级，结合目标的时空序列，对目标的危险等级进行智能评估；AI综合处理单元，用于根据目标的优先级和危险等级，结合策略中设置的处理策略，结合设备的运行状态、性能指标和空闲状态，对目标进行分等级、多层次的综合处理。

优选的，所述地球目标管理单元中对目标的地图数据进行管理包括目标的新建、目标的移动、目标的状态变化和目标的销毁功能。

优选的，所述数字地球图形计算单元中相关的计算操作包括计算距离管控区中心点的距离、距离管控区边缘的最近距离和目标与管控区域的最小切角。

优选的，所述优先级计算单元中目标信息包括目标的地理位置信息、速度、方位、高度、距离、识别结果和预测情报信息。

一种基于三维数字地球的低空飞行目标智能识别算法，包括以下步骤：

S1：加载数字地球引擎；