一种适用于多星编队的分布式多源信息融合系统技术方案

本发明专利技术提供了一种适用于多星编队的分布式多源信息融合系统及方法，包括：模块M1：编队成员星信息处理单元作为局部信息处理节点，负责完成单源信息的目标检测与特征提取；模块M2：各成员星将单源信息的目标检测与特征提取发送至中枢星信息融合单元进行多源信息融合处理，完成各成员星计算负载平衡，实现空间分布式环境下的协同处理。本发明专利技术可以充分利用多星系统各成员星配置不同类型传感器的优势，采用多源数据信息融合手段实现多源数据在轨综合处理，具有处理实时性强、自主化程度高、结果信息丰富等特点，尤其适用于多星编队下的多源信息融合。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于多星编队的分布式多源信息融合系统
本专利技术涉及宇航飞行器，具体地，涉及种适用于多星编队的分布式多源信息融合系统。
技术介绍
多源信息融合又称为多传感器信息融合，是20世纪70年代提出来的，军事应用是该技术诞生的起因，多源信息融合主要是指利用多种信息源如传感器、数据库、知识库等来获取信息，并进行滤波、相关和集成，从而形成一个表示架构，这种架构适合于获取有关决策、对信息的解释达到目标识别、系统控制等目的。近年来，多传感器信息融合技术不论在军事领域还是民事领域都受到了广泛的关注，这一技术正在广泛应用于自动目标识别、自动飞行器导航、机器人、遥感、图像处理、模式识别和复杂工业过程控制等领域。虽然在我国天基信息领域各种探测手段卫星繁多，但天基信息多源异构，各类卫星自成体系，获取的多源天基信息难以融合应用。因此，提升天基信息资源的融合使用效能需求迫切。多颗卫星上部署不同类型传感器，可对目标信息进行多维度、多层次、多手段获取，综合应用这些信息能极大的提高对目标的探测效果。多星组网下的多源信息融合处理同时面临着星上处理资源有限、星间数据交互困难、信息多源异构等问题，需要提出一种高实时、集约化、智能化的方案。专利申请号为CN106874962A，专利技术名称为“多源卫星数据的融合方法及装置”的专利，提出了一种在地面实现对多路卫星数据接收的装置，同时依据多路卫星数据之间的字节长度相似程度来进行冗余数据的剔除，此专利技术在地面实现多路卫星载荷数据冗余剔除，实现数据量精简，但此专利技术无法实现多星组网下的多源信息融合。r>
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种适用于多星编队的分布式多源信息融合系统及方法。根据本专利技术提供的一种适用于多星编队的分布式多源信息融合系统，包括：模块M1：编队成员星信息处理单元作为局部信息处理节点，负责完成单源信息的目标检测与特征提取；模块M2：各成员星将单源信息的目标检测与特征提取发送至中枢星信息融合单元进行多源信息融合处理，完成各成员星计算负载平衡，实现空间分布式环境下的协同处理。优选地，所述模块M1包括：编队成员采用星型拓扑数传网络。优选地，所述模块M2包括：编队各成员星配置星间高速发射终端和星间高速天线；中枢星配置星间高速接收终端和星间高速天线，实现编队各成员星与中枢星间高速数据传输。优选地，所述模块M2包括：中枢星配置数据服务器，采用文件管理系统，实现多源数据的检索与读写。优选地，所述模块M2包括：中枢星根据各成员星底图配准信息，建立各成员星提取目标的关联关系，通过决策级融合及特征级融合，实现目标的多源信息融合处理。优选地，所述模块M1中编队成员星信息处理单元包括：各成员星的信息处理单元接收本星传感器图像，完成对不同场景下图像的目标检测、识别、状态分析与定位、目标切片获取和目标图像特征信息的提取。优选地，所述模块M2包括：模块M2.1：中枢星信息融合单元将多源信息基于包括目标位置、几何属性和目标分布拓扑关系建立关联关系，形成多源目标匹配链；模块M2.2：完成多源目标匹配后采用多层次分级决策融合，首先对目标存在层进行融合决策实现目标存在性判定；模块M2.3：对判定存在的目标再采用决策及级特征级融合方式进行目标身份识别层融合；模块M2.4：对决策级、特征级融合后的结果再进行融合决策。根据本专利技术提供的一种适用于多星编队的分布式多源信息融合方法，包括：步骤M1：编队成员星信息处理单元作为局部信息处理节点，负责完成单源信息的目标检测与特征提取；步骤M2：各成员星将单源信息的目标检测与特征提取发送至中枢星信息融合单元进行多源信息融合处理，完成各成员星计算负载平衡，实现空间分布式环境下的协同处理。优选地，所述步骤M1包括：编队成员采用星型拓扑数传网络；所述步骤M1中编队成员星信息处理单元包括：各成员星的信息处理单元接收本星传感器图像，完成对不同场景下图像的目标检测、识别、状态分析与定位、目标切片获取和目标图像特征信息的提取。优选地，所述步骤M2包括：编队各成员星配置星间高速发射终端和星间高速天线；中枢星配置星间高速接收终端和星间高速天线，实现编队各成员星与中枢星间高速数据传输；中枢星配置数据服务器，采用文件管理系统，实现多源数据的检索与读写；中枢星根据各成员星底图配准信息，建立各成员星提取目标的关联关系，通过决策级融合及特征级融合，实现目标的多源信息融合处理；所述步骤M2包括：步骤M2.1：中枢星信息融合单元将多源信息基于包括目标位置、几何属性和目标分布拓扑关系建立关联关系，形成多源目标匹配链；步骤M2.2：完成多源目标匹配后采用多层次分级决策融合，首先对目标存在层进行融合决策实现目标存在性判定；步骤M2.3：对判定存在的目标再采用决策及级特征级融合方式进行目标身份识别层融合；步骤M2.4：对决策级、特征级融合后的结果再进行融合决策。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术实现多源信息在轨融合处理，具备实时性好、智能化程度高、系统集约化程度高等特点；2、本专利技术系统采用多星处理资源分布式配置、计算负载平衡设计，星上资源利用合理高效；3、本专利技术系统具备弹性、灵活、自主的特点；4、本专利技术可以充分利用多星系统各成员星配置不同类型传感器的优势，采用多源数据信息融合手段实现多源数据在轨综合处理，具有处理实时性强、自主化程度高、结果信息丰富等特点，尤其适用于多星编队下的多源信息融合。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为多星编队的分布式多源信息融合系统组成示意图；图2为空间分布式环境下的协同处理示意图；图3为星型拓扑结构的数传网示意图；图4为为决策级、特征级融合综合处理流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1根据本专利技术提供的一种适用于多星编队的分布式多源信息融合系统，包括：如图1-2所示，模块M1：编队成员星信息处理单元作为局部信息处理节点，负责完成单源信息的目标检测与特征提取；模块M2：各成员星将单源信息的目标检测与特征提取发送至中枢星信息融合单元进行多源信息融合处理，完成各成员星计算负载平衡，实现空间分布式环境下的协同处理。具体地，所述模块M1包括：编队成员采用星型拓扑数传网络。如图3所示，具体地，所述模块M2包括：编队各成员星配置星间高速发射终端和星间高速天线；中枢星配置星间高速接收终端和星间高速天线，实现编队各成员星与中枢星间高速数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于多星编队的分布式多源信息融合系统，其特征在于，包括：/n模块M1：编队成员星信息处理单元作为局部信息处理节点，负责完成单源信息的目标检测与特征提取；/n模块M2：各成员星将单源信息的目标检测与特征提取发送至中枢星信息融合单元进行多源信息融合处理，完成各成员星计算负载平衡，实现空间分布式环境下的协同处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于多星编队的分布式多源信息融合系统，其特征在于，包括：
模块M1：编队成员星信息处理单元作为局部信息处理节点，负责完成单源信息的目标检测与特征提取；
模块M2：各成员星将单源信息的目标检测与特征提取发送至中枢星信息融合单元进行多源信息融合处理，完成各成员星计算负载平衡，实现空间分布式环境下的协同处理。


2.根据权利要求1所述的适用于多星编队的分布式多源信息融合系统，其特征在于，所述模块M1包括：编队成员采用星型拓扑数传网络。


3.根据权利要求1所述的适用于多星编队的分布式多源信息融合系统，其特征在于，所述模块M2包括：编队各成员星配置星间高速发射终端和星间高速天线；中枢星配置星间高速接收终端和星间高速天线，实现编队各成员星与中枢星间高速数据传输。


4.根据权利要求1所述的适用于多星编队的分布式多源信息融合系统，其特征在于，所述模块M2包括：中枢星配置数据服务器，采用文件管理系统，实现多源数据的检索与读写。


5.根据权利要求1所述的适用于多星编队的分布式多源信息融合系统，其特征在于，所述模块M2包括：中枢星根据各成员星底图配准信息，建立各成员星提取目标的关联关系，通过决策级融合及特征级融合，实现目标的多源信息融合处理。


6.根据权利要求1所述的适用于多星编队的分布式多源信息融合系统，其特征在于，所述模块M1中编队成员星信息处理单元包括：各成员星的信息处理单元接收本星传感器图像，完成对不同场景下图像的目标检测、识别、状态分析与定位、目标切片获取和目标图像特征信息的提取。


7.根据权利要求1所述的适用于多星编队的分布式多源信息融合系统，其特征在于，所述模块M2包括：
模块M2.1：中枢星信息融合单元将多源信息基于包括目标位置、几何属性和目标分布拓扑关系建立关联关系，形成多源目标匹配链；
模块M2.2：完成多源目标匹配后采用多层次分级决策融合，首先对目标存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瀚霆，曹岸杰，陈占胜，成飞，范凯，游月辉，李侃，徐侃，郁海勇，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31