一种基于本体面向雷达情报格式的数据集成系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于本体的面向雷达情报格式的数据集成系统，包括：雷达数据集成全局本体库，用于描述雷达数据集成的共享术语库以及术语与术语之间的关系；雷达数据集成领域本体库，用于对雷达终端输出数据进行解释；雷达数据集成对准本体库，用于建立雷达数据集成领域本体和全局本体之间的映射关系；本体数据转换模块，用于监听雷达终端输出数据，并将其转换成本体数据的形式；本体对准模块，用于获取全局本体和领域本体之间的术语关系；统一数据操作模块，用于形成面向上层应用，同时连接下层终端数据源的统一数据接口。

【技术实现步骤摘要】
一种基于本体面向雷达情报格式的数据集成系统
本专利技术属于雷达数据处理应用
，具体而言，涉及一种利用本体技术进行雷达情报数据集成的系统。
技术介绍
雷达组网是将分布在不同位置、不同体制、不同频段、不同工作模式、不同极化方式的雷达或者其他无源探测设备，利用多种通信手段连接成网，并通过中心站统一调配形成的有机整体。在网内，各雷达节点的探测数据由中心站收集、综合、处理，以形成全局性的情报信息；同时，各雷达节点还可根据态势变化自适应地调整工作状态，从而完成整个覆盖范围内的探测和定位任务。雷达组网技术可以有效提高探测距离及探测精度，大幅提升雷达系统效能。在雷达组网过程中需要首先解决雷达终端共享数据的异构性，进而形成统一的数据访问机制，为情报信息的融合处理奠定基础。但是，目前我国的现役雷达新老并存、且由不同的厂家所研制，在雷达组网过程中出现了语义、格式不统一等数据异构问题，导致雷达情报信息在集成、融合方面存在困难，具体主要表现在：①数据定义不一致；②数据结构不相同；③数据名称含义不统一。因此，必须解决上述问题才能实现雷达信息的高效融合，发挥雷达组网的价值。现有雷达数据集成主要采取格式转换及引入XML中间件两种方式，其中格式转换的方法需要大量繁琐的编程工作，适应性较差，具有明显缺点；引入XML中间件的方法相比于格式转换具有一定的优点，其通过对数据和数据模式进行描述，能够实现语法冲突的消除，但是不能表示语义关系，无法处理语义上的冲突。本体是共享概念的明确规范化表示，是数据模式的语义表达。本体的目的是实现领域信息的共享和重用，实现机器与人、机器与机器间的语义信息交流。目前，本体技术已被广泛应用于智能交通系统、多源遥感、应急平台、业务协作等多种领域的数据集成中，如授权公开号为CN101382942A[一种基于本体的面向业务协作的信息系统数据集成方法]的专利技术专利。将本体技术引入雷达情报数据集成领域能有效解决所面临的数据异构、语义异构等问题，实现语义层次上的数据集成，从而大幅提高组网雷达系统的数据处理效率。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于本体面向雷达情报格式的数据集成系统,实现雷达组网过程中不同型号雷达间的数据语义集成。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种基于本体的面向雷达情报格式的数据集成系统，包括雷达数据集成全局本体库、雷达数据集成领域本体库、雷达数据集成对准本体库、领域本体数据转换模块、本体对准模块、统一数据操作模块。所述雷达数据集成全局本体库，用于描述面向组网雷达数据集成的共享术语库以及术语与术语之间的关系；它包括信息源、发现时间、目标属性信息、目标批号、目标点迹等方面的术语及术语间的关系，这些术语与具体的数据集成、数据融合方法无关，主要用于雷达数据的三次处理中。所述雷达数据集成领域本体库，用于对雷达终端输出数据进行解释，为其增加语义信息；它包括终端属性、目标报告、目标点迹、目标航迹等与特定雷达终端相关的专业术语及术语间关系，主要对雷达信息的二次处理数据进行描述。所述雷达数据集成对准本体库，用于建立雷达数据集成领域本体和全局本体之间的映射关系，使全局本体以及领域本体可以理解彼此的语义信息。同时提供局部雷达信息向全局雷达信息转化的规则。所述本体数据转换模块，用于监听雷达终端输出数据，并将其转换成本体数据的形式。它首先将雷达终端输出数据转化成XML格式，在再利用领域本体对XML格式数据进行本体化；所述本体对准模块，用于解析对准本体，并利用描述逻辑推理、规则推理获取全局本体和领域本体之间的术语关系。所述统一数据操作模块，用于屏蔽底层领域本体的差别，形成面向上层应用，同时连接下层终端数据源的统一数据接口，使雷达终端数据源的变化不会对上层应用产生影响。该模块首先接受针对全局本体的数据操作，调用对准模块的处理结果，将该操作分解、映射至具体的领域本体；而后对数据操作结果进行综合，并返回至上层应用。系统执行步骤如下：A、构建雷达数据集成全局本体，构建雷达数据集成全局本体；B、面向一定型号雷达或雷达数据格式标准，构建雷达数据集成领域本体；C、基于雷达数据集成全局本体和领域本体，构建雷达数据集成对准本体；D、数据格式转换，将雷达终端输出数据转换成XML(eXtensibleMarkupLanguage，XML)格式并验证；E、数据语义标注，通过雷达数据集成领域本体，为XML格式的雷达终端数据添加语义信息；F、数据查询，针对雷达数据集成全局本体发出查询数据操作请求；G、本体对准，将对雷达数据集成全局本体的操作转化成对雷达数据集成领域本体的操作；H、结果包装，将对雷达终端输出的原始数据操作结果转化为雷达数据集成全局本体数据操作结果。所述步骤A包括：A-1、通过自然语言处理技术，获取雷达数据集成中的所有术语；A-2、构建术语之间的父子、从属关系；A-3、所构建的雷达数据集成全局本体中包括信息源、发现时间、目标属性信息、目标批号、目标点迹的术语以及所述术语间的关系。所述步骤B包括：B-1、针对参与雷达组网的每种雷达或每种雷达数据格式标准，以数据格式标准中的数据项为基础，形成术语集；B-2、构建术语集中术语之间的父子、从属关系；B-3、所构建的雷达数据集成领域本体包括终端属性、目标报告、目标点迹、目标航迹与对应雷达终端的专业术语及术语间关系。所述步骤C包括：C-1、针对雷达数据集成全局本体和雷达数据集成领域本体进行分析，初步筛选出两者之间存在关系的术语集合；C-2、依次使用交、并、非、等价、属性值限制的基本操作手段描述雷达数据集成全局本体和雷达数据集成领域本体之间的关系。所述步骤D包括：D-1、将所接收的雷达测量数据，按照一定的规则(如二进制数据报文、文本文件、HTML文件)转化成XML格式的文件；D-2、对XML文件进行模式确认，分析该XML文件的语法和格式是否正确。所述步骤E包括：E-1、基于雷达数据集成领域本体，对其进行解析获取语义；E-2、根据雷达数据集成领域本体语义为XML格式的雷达终端数据增加本体解释。所述步骤F包括：F-1、利用Java本体开发工具包Jena建立数据查询引擎；F-2、以简单协议及资源描述框架查询语言SPARQL(SimpleProtocolandRDFQueryLanguage)发出数据查询请求，用所构建的数据查询引擎处理该请求。所述步骤G包括：G-1、利用雷达数据集成全局本体提供的语义，解析数据操作请求；G-2、针对雷达数据集成全局本体、雷达数据集成领域本体以及联系它们的雷达数据集成对准本体，进行描述逻辑及规则推理；G-3、利用推理结果，将对雷达数据集成全局本体的操作映射至雷达数据集成领域本体。所述步骤H包括：H-1、以雷达数据集成全局本体为基础，查询语义化的雷达终端XML数据；H-2、利用雷达数据集成对准本体，对查询获得的本体数据进行处理，获得最终操作结果。本专利技术有益效果如下：(1)解决了雷达组网数据集成过程中不同格式及标准间的结构、语义不一致问题，提供了数据集成的统一接口，降低了组网雷达数据集成的难度；(2)将雷达数据集成方法即知识模型从琐碎的应用程序逻辑中分离出来，使其易于重用，提高了数据集成系统的扩展性、开放性以及适应性；(3)雷达数据集成全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于本体面向雷达情报格式的数据集成系统，其特征在于，包括雷达数据集成全局本体库、雷达数据集成领域本体库、雷达数据集成对准本体库、领域本体数据转换模块、本体对准模块以及统一数据操作模块。所述雷达数据集成全局本体库，用于描述面向组网雷达数据集成的共享术语库以及术语与术语之间的关系；所述雷达数据集成领域本体库，用于对雷达终端输出数据进行解释，为其增加语义信息；所述雷达数据集成对准本体库，用于建立雷达数据集成领域本体和全局本体之间的映射关系，使雷达数据集成全局本体以及雷达数据集成领域本体彼此的语义信息相通；所述本体数据转换模块，用于监听雷达终端输出数据，并将其转换成本体数据的形式；所述本体对准模块，用于解析对准本体，并利用描述逻辑推理、规则推理获取全局本体和领域本体之间的术语关系；所述统一数据操作模块，用于屏蔽底层领域本体的差别，形成面向上层应用，同时连接下层终端数据源的统一数据接口，使雷达终端数据源的变化时，上层应用保持不变。

【技术特征摘要】
1.一种基于本体面向雷达情报格式的数据集成系统，其特征在于，包括雷达数据集成全局本体库、雷达数据集成领域本体库、雷达数据集成对准本体库、领域本体数据转换模块、本体对准模块以及统一数据操作模块；所述雷达数据集成全局本体库，用于描述面向组网雷达数据集成的共享术语库以及术语与术语之间的关系；所述雷达数据集成领域本体库，用于对雷达终端输出数据进行解释，为其增加语义信息；所述雷达数据集成对准本体库，用于建立雷达数据集成领域本体和全局本体之间的映射关系，使雷达数据集成全局本体以及雷达数据集成领域本体彼此的语义信息相通；所述本体数据转换模块，用于监听雷达终端输出数据，并将其转换成本体数据的形式；所述本体对准模块，用于解析对准本体，并利用描述逻辑推理、规则推理获取全局本体和领域本体之间的术语关系；所述统一数据操作模块，用于屏蔽底层领域本体的差别，形成面向上层应用，同时连接下层终端数据源的统一数据接口，使雷达终端数据源的变化时，上层应用保持不变；系统执行步骤如下：A、构建雷达数据集成全局本体，构建雷达数据集成全局本体；B、面向一定型号雷达或雷达数据格式标准，构建雷达数据集成领域本体；C、基于雷达数据集成全局本体和领域本体，构建雷达数据集成对准本体；D、数据格式转换，将雷达终端输出数据转换成可扩展标志语言XML格式并验证；E、数据语义标注，通过雷达数据集成领域本体，为XML格式的雷达终端数据添加语义信息；F、数据查询，针对雷达数据集成全局本体发出查询数据操作请求；G、本体对准，将对雷达数据集成全局本体的操作转化成对雷达数据集成领域本体的操作；H、结果包装，将对雷达终端输出的原始数据操作结果转化为雷达数据集成全局本体数据操作结果；所述步骤A包括：A-1、通过自然语言处理技术，获取雷达数据集成中的所有术语；A-2、构建术语之间的父子、从属关系；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉祥，王芳，杨博，王犇，周海瑞，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32