[发明专利]一种面向VTS系统的多传感器信息融合方法

权利要求书

1.一种面向VTS系统的多传感器信息融合方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、绘制辖区：在VTS系统的交通管理子系统客户端绘制辖区；

步骤2、划分拓扑网格：将步骤1绘制的辖区，进行拓扑网格划分；

步骤3、数据流式驱动机制：将每个雷达站或每个AIS输出的一维航迹数据均定义为局部航迹，将融合后的航迹定义为系统航迹；则航迹融合处理采用数据流式驱动机制，当接收到任意最新局部航迹时，立即触发航迹融合，保障融合数据处理的实时性和有效性；整个融合过程仅在系统航迹和局部航迹两个维度之间进行匹配计算；

步骤4、构建最小计算单元：持续从数据采集层接收最新局部航迹信息，并根据其最新的位置信息填充至对应的拓扑网格，并获取对应的拓扑网格编码；以当前拓扑网格编码为中心网格，并取与其相邻的8个拓扑网格，组成九宫格；每个九宫格中所包含的最新接收到的局部航迹、若干个系统航迹，以及与每个系统航迹关联的所有局部航迹，共同形成最小计算单元；

步骤5、局部航迹正向选取最优系统航迹：局部航迹更新，并将当前局部航迹，与步骤4构建的最小计算单元中的所有系统航迹，进行关联计算；

当未关联到系统航迹时，则根据当前局部航迹创建新的系统航迹，作为最优系统航迹；

当从最小计算单元中仅关联到一个系统航迹时，则已关联系统航迹作为最优系统航迹；

当从最小计算单元中仅关联到两个及以上系统航迹时，则从已关联系统航迹中，选取相似度最大的系统航迹作为最优系统航迹；

步骤6、最优系统航迹反向选取最优局部航迹：步骤5选取的最优系统航迹在属于同一传感器的局部航迹中反向选取最优局部航迹，具体选取方法为：

当最优系统航迹仅具有一个相关联的局部航迹时，已关联局部航迹为最优局部航迹；

当最优系统航迹具有两个及以上的相关联局部航迹时，则从已关联局部航迹中，选取相似度最大的局部航迹作为最优局部航迹；

步骤7、构建链式关联关系映射，包括如下步骤：

步骤7-1、构建：最优系统航迹与选取的最优局部航迹之间形成临时链式映射；

步骤7-2、周期维持：在每个航迹更新周期内，均重复步骤4至步骤6，当临时链式映射中的最优系统航迹与最优局部航迹能正、反向选取到时，则最优局部航迹次数累计加1；在设定的N个航迹更新周期内，当最优局部航迹的累计次数达到门限阈值S时，则认为临时链式映射中的最优系统航迹与最优局部航迹之间满足真正的关联关系，并建立真正的链式关联关系映射；其中，N≥3；

步骤8、航迹融合，包括如下步骤：

步骤8-1、设定融合阈值F_h；

步骤8-2、设定滑窗内的航迹更新周期数量M；

步骤8-3、计算综合相似度针对步骤7构建的链式关联关系映射中最优局部航迹与最优系统航迹，局部航迹更新后，持续计算两者间的相似度，并计算滑窗平滑后的综合相似度

步骤8-4、航迹融合：当步骤8-3计算的综合相似度大于融合阈值F_h时，则步骤7构建的链式关联关系映射中最优局部航迹与最优系统航迹满足融合条件，更新对应系统航迹信息；

步骤9、滤波：对步骤8的融合航迹进行滤波。

2.根据权利要求1所述的面向VTS系统的多传感器信息融合方法，其特征在于：步骤2中，拓扑网格划分时，需满足如下三项规则：

规则一、每个拓扑网格的尺寸应该不超过5km*5km，便于计算量被充分地均摊；

规则二、划分后的每个拓扑网格均为正方形，具备相同的水平距离和垂直距离；

规则三、单个航迹的关联范围，应该被约束在其所在拓扑网格及其相邻的8个拓扑网格组成的九宫格内。