[发明专利]一种基于属性聚类与时空约束的航迹起始判别方法

权利要求书

1.一种基于属性聚类与时空约束的航迹起始判别方法，其特征在于，包括：

步骤1、循环计算全部目标电子信息的属性信息值相似度，并设置相似度度量条件，按照是否满足相似度度量条件将目标电子信息聚类为N个簇；

步骤2、根据步骤1得到的任意两个簇的簇点之间的相似度、其中一个簇的簇点与另一个簇的所有目标电子信息的属性信息值之间的相似度，对簇进行聚类得到M个不同的簇；

步骤3、对步骤2得到的每个簇中的目标电子信息按照时间递增顺序进行排序，根据每个簇中目标电子信息之间的速度特性、角度特性进行匹配，得到n条航迹；

步骤2具体包括以下步骤：

步骤2.1、计算步骤1得到的所有所述簇的簇点之间的相似度；

步骤2.2、判断任意两个簇N1、N2的簇点之间的相似度满足相似度度量条件；

步骤2.3、若满足，判断簇N1中的所有目标电子信息的属性信息值与簇N2的簇点之间的相似度、簇N2中的所有目标电子信息的属性信息值与簇N1的簇点之间的相似度是否同时满足相似度度量条件；否则重复步骤2.2；

步骤2.4、若满足，将两个簇N1、N2合并为同一个簇，否则不合并；

步骤2.5、判断每次合并簇之后的聚类数量、簇点是否与合并前相同，如果相同，则聚类结束；否则重复步骤2.2-2.5，得到的M个不同的簇；

步骤3具体包括以下步骤：

步骤3.1、对步骤2得到的每个簇中的目标电子信息按照时间递增顺序进行排序；

步骤3.2、根据每个目标电子信息的位置属性，依次计算每个簇中的相邻两个目标电子信息之间的速度特性、角度特性；判断其是否满足速度约束条件，若满足，则确认为点与点之间的轨迹；若不满足，将上述两个目标电子信息分别与簇内其余目标电子信息进行匹配，直至满足速度约束条件，否则判定为孤点或新航迹起始点，得到多条点与点之间的轨迹；

步骤3.3、将速度特性、角度特性相似度最高的所述轨迹进行连接，并将初始点确认为航迹起始点，得到n条航迹；

速度公式如下；

上式中，v表示第j个信号运动到第i个信号的平均速度，lat_xi表示第i个信号的纬度，lat_xj表示第j个信号的纬度，lng_xi表示第i个信号的经度，lng_xj表示第j个信号的经度，R表示地球半径，t_xi表示第i个信号的时间，t_xj表示第j个信号的时间；

角度公式如下：

θ表示从第j个信号到第i个信号的航向角；lat_xi表示第i个信号的纬度；lat_xj表示第j个信号的纬度；lng_xi表示第i个信号的经度，lng_xj表示第j个信号的经度；

速度约束条件如下：

v_min≤v≤v_max                   (6)。

2.根据权利要求1所述的一种基于属性聚类与时空约束的航迹起始判别方法，其特征在于，在步骤1之前，对每个目标电子信息的属性信息值进行Z-score标准化处理：

上式中，Y表示初始字段值，mean(Y)表示初始字段值的均值，SN(Y)表示初始字段值的标准差。

3.根据权利要求1所述的一种基于属性聚类与时空约束的航迹起始判别方法，其特征在于，步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1、随机选取一个目标电子信息作为初始簇点，分别计算当前所述目标电子信息的属性信息值与其余目标电子信息的相似度；以相似度大于等于相似度度量阈值α作为相似度度量条件，将满足相似度度量条件的目标电子信息作为一簇，其余目标电子信息分别作为一个单独的簇；

步骤1.2、重复步骤1.1，直至循环所有目标电子信息，得到N个簇。

4.根据权利要求1所述的一种基于属性聚类与时空约束的航迹起始判别方法，其特征在于，步骤1中所述相似度通过夹角余弦相似度度量方法计算：

上式中，表示第i个信号的第k个分量，表示第j个信号的第k个分量，s为相似度。

5.根据权利要求1所述的一种基于属性聚类与时空约束的航迹起始判别方法，其特征在于，步骤2中利用每个簇中目标电子信息的属性信息值的均值作为簇点。