一种任务驱动的多源信息融合方法技术

本发明专利技术提供了一种任务驱动的多源信息融合新方法。该方法针对多平台多传感器网络化工作特性，提出一种可根据任务自动调整的多线程信息融合处理机制，首先基于多平台任务规划，通过多目标决策方法实现不同应用任务到态势信息需求的转化映射；然后基于多源综合印证比对，评估传感器实时探测数据质量；并基于传感器网络计算与通信资源配置情况及态势生成质量评估结果，预估当前状态下的信息融合能力；最后，采用多任务动态调度方法生成多约束条件下优化的信息融合线程，且在任务动态多变情况下能够实现对应融合线程的自动匹配调整。该方法能够为多样化任务背景下的多个应用平台生成合理、适用的态势信息提供支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种任务驱动的多源信息融合方法
本专利技术属于传感器网络信息融合技术，涉及多平台多传感器网络数据融合中的多目标跟踪问题，提供了一种任务驱动的多源信息融合新方法。
技术介绍
当前，在战场态势监控、交通管制、边境巡逻、灾害应急救援、农情检测、对特定地面目标进行空中搜索追踪等诸多军民应用领域中，采用空、天、地、海基等平台（诸如卫星、预警机、无人机、岸基雷达、海上舰船等）对重点关注区域进行态势监控已经成为环境及目标信息获取的重要手段。但是在复杂应用环境下，尤其是战场，由于任务多样化而时间有限、平台资源受限而目标不确定，加之任务区域环境日益复杂等各种因素，多平台态势监控问题变得十分复杂。此时，单个平台所能发挥的任务执行效能将极为有限，需要在信息化、网络化环境下，将空、天、地、海等多平台组网协同，通过资源共享与信息融合，便于形成更为全面、精确的态势信息保障，从而利于扩展任务执行能力。在多平台多样化任务执行过程中，为支撑高效、科学的动态决策，相应的目标信息保障应贯彻“从传感器到射手”的思想，实现精细化、量体裁衣的态势信息推送，而固定的信息融合模式或单一的态势信息无法满足多样化任务中所有平台的需求。因此，必须有一个可根据任务需求自动调整的信息融合机制，能够将多平台多源感知数据进行有针对性的提取与融合，高效生成与具体任务相匹配的态势信息，从而为任务决策提供按需定制的信息支撑。然而，传统以平台为中心的信息融合模式大多是面向某一类用户的局部应用环节，通常以某一或某几个固定任务样式为应用点，采用“烟囱式”层次型为主体的树形网络进行信息交互与处理，其系统内部耦合度较强，应用模式相对固定，具有信息交互层次多、功能渗透性弱、动态适应性差、信息融合效率较低的特点，难以支撑多平台精细化态势信息保障。由上，多平台多源信息融合处理必须由以“平台”为中心向以“任务”为牵引的方向发展，更加注重的是不同任务对态势信息在种类、粒度、范围、可信度、实时性等各方面的不同需求，而不是泛泛地关注网络中所有信息的来源及笼统集中的信息处理方式。因此，网络化条件下的多平台多源信息融合处理必须围绕具体任务需求来研究。由于任务本身是复杂多样的、可分解和可组合的，同时信息融合处理过程还需要能够同时支持不同任务需求，因此，动态可调整的多源多线程信息融合处理机制是实现多平台态势信息按需保障的必要手段与根本前提。
技术实现思路
1.要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种任务驱动的多源信息融合新方法。该方法针对多平台多传感器网络化工作特性，提出一种可根据任务自动调整的多源多线程信息融合处理机制，支持不同应用任务到目标航迹信息需求的转化映射，并结合传感器先验信息实时评估探测数据质量，动态构建多约束条件下的优化融合线程，且在任务动态多变情况下能够实现对应融合线程的自动匹配调整。该方法能够为多样化任务背景下的多个应用平台生成合理、适用的态势信息提供支撑。2.技术方案本专利技术所述的任务驱动的多源信息融合方法，包括以下技术措施：基于多平台任务规划生成态势信息需求；基于多源综合印证评估信息质量；预估当前状态下的信息融合能力；动态构建多约束条件下的优化融合线程。3.有益效果本专利技术相比
技术介绍
具有如下的优点：(1)该方法可实现多源混杂数据的按需提取；(2)该方法可提高多源信息融合效率；(3)该方法为不同平台任务需求提供相匹配的态势信息支撑。附图说明图1：一种任务驱动的多源信息融合方法流程图。具体实施方式以下结合说明书附图对本专利技术作进一步详细描述。参照说明书附图，本专利技术任务驱动的多源信息融合方法分以下几个步骤：1、面向任务的态势信息需求建模首先基于多平台任务规划（包含各平台的任务时间，任务空间，资源配置，具体行动等要素），分析网络中不同平台在不同任务环节的信息需求，构建平台任务要求与态势信息需求的映射模型，从态势实时性、准确性、稳定性、连续性等重要指标，生成多维态势信息需求集合，明确不同平台所关注目标的动态信息需求边界，从而获取所需信息融合线程的数量、质量要求及对应优先级。2、基于多源综合印证评估信息质量通过对多类相同专业信息源的横向印证、综合比对，实现对多平台网络中每个信息源信息质量和可信度的综合度量。首先综合利用平台及目标所在区域中电磁环境、气象条件、假目标等信息，将与任务有关的三维环境空间划分成不同区域，然后，根据电磁态势的特征、电子干扰的波段范围，以及传感器探测手段、功率和频谱特性，对其提供的动态目标信息按照不同区域进行可信度估计，通过与其它同类或异类信息源提供的同区域信息比对印证，给出不同信息源在不同区域的可信度；在此基础上，针对不同信息源提供的专业信息对动态目标分组，根据其所在区域的地理环境、电磁特性和当时的气象条件、自身探测手段的电磁频谱特性、目标获取的机制，结合同区域其它同类或异类目标动态信息进行横向比对；最后，基于统计学原理，对每组目标按区域对其连续性、精度和准确性等信息质量指标进行分析估计。3、预估当前状态下的信息融合能力针对多平台任务执行过程中的态势信息需求，基于当前网络资源配置情况，分别预估现有信息融合线程的航迹生成能力，主要综合以下若干指标采用多因素模糊综合决策方法进行衡量：根据空中多平台与目标之间的空间分布关系，分析传感器误差特性及其在航迹生成过程中的误差传递关系，得到目标信息的精度估计值，参照目标航迹信息需求得到精度指标满意度；分析网络中各平台传感器的探测覆盖能力，并根据平台与目标的运动状态预估给定时间范围内的目标覆盖能力，得到覆盖能力指标满意度；在多平台网络历史态势数据的基础上，统计分析类似态势信息需求条件下的目标航迹生成能力，得到统计满意度。4、多约束条件下融合线程动态调整为了有效地利用网络系统资源，将平台的应用任务分解为多个子任务，再为每个子任务分配资源并确定其执行顺序。在此基础上，采用多任务调度等智能优化方法实现态势信息需求与融合线程及融合模块之间的匹配调度。并且，在满足态势信息综合需求的前提下，通过优化资源利用率、融合线程数量及复杂度等性能指标，实现融合线程的高效调动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种任务驱动的多源信息融合方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过多目标决策方法实现应用任务到态势信息需求的转化映射；步骤2：基于多源综合印证比对方法实时评估传感器探测数据质量；步骤3：基于网络计算与通信资源配置情况及态势生成质量评估结果预估当前状态下的信息融合能力；步骤4：采用多任务动态调度方法生成多约束条件下的优化融合线程。

【技术特征摘要】
1.一种任务驱动的多源信息融合方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过多目标决策方法实现应用任务到态势信息需求的转化映射；步骤2：基于多源综合印证比对方法实时评估传...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑜，熊伟，董凯，刘俊，丁自然，曹先彬，杜文博，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军航空大学，北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：山东,37