多源引导信息星上实时融合处理方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多源引导信息星上实时融合处理方法及系统，包括：步骤1：获取星上态势感知源数据，包括种类、各自特征及属性；步骤2：确定各态势感知源数据的星上存储方式及目标态势信息域；步骤3：对各态势感知源数据进行标准化处理，补全目标态势信息域；步骤4：对多目标态势信息域的数据进行基于几何位置的聚类；步骤5：对多目标态势信息域进行融合，生成每一时刻地表目标态势图；步骤6：地表目标态势图附加威胁度属性，得到目标态势图。本发明专利技术有利于重要目标的识别，提高了星上执行多目标分配给多颗成像卫星的自主成像任务规划时的运行效率，实现了多星多载荷系统对多目标的在轨搜索发现、重要目标引导成像。

【技术实现步骤摘要】
多源引导信息星上实时融合处理方法及系统
本专利技术涉及星上态势融合处理
，具体地，涉及一种多源引导信息星上实时融合处理方法及系统。
技术介绍
随着人们对空间信息支持的依赖越来越大，通过单一载荷、单一卫星或某一类卫星来获取局部或全球信息已远远不够，多载荷、多星编队或组网进行协同探测，已成为对地遥感发展的必然趋势，多载荷多星协同系统，通过单星携带多种载荷或携带多种载荷的多个卫星编队，通过在轨信息互联，在轨信息处理，在轨态势融合，在轨协同任务规划，相较于传统单星单载荷，多载荷多星协同系统具有更好的冗余性、鲁棒性和遂行任务能力。其中，星上态势融合协同任务规划的一个重要环节，在轨多源目标态势信息的星上实时融合处理，是指将多种具备在轨实时目标搜索发现的载荷输出的原始多目标定位数据(电磁波探测定位信息、图像目标识别定位信息、AIS船舶位置信息、ADS-B飞机位置信息等)，对多种传感器对多目标的定位数据，进行同目标实时融合合批，可解决多信息源相同目标多批次送出的目标重复或虚警情况，有利于重要目标的识别，有利于提高星上执行多目标分配给多颗成像卫星的自主成像任务规划时的运行效率。实现多星多载荷系统对多目标的在轨搜索发现、重要目标引导成像。目前，多星多载荷在轨自主协同为新兴领域，星载态势实时融合处理研究处于起步阶段，以往处理方法多为地面态势处理，与在轨实时态势融合的需求差异显著，计算量大未考虑星上有限的计算资源，无法满足实时引导成像任务规划的批处理要求。尚未见快速高效的多源目标态势信息星上实时融合处理方法。专利文献CN108153487A(申请号：201711239591.8)公开了一种基于NANDFLASH的星载固存多源数据文件系统，包括多源载荷数据流控制模块、多源数据多文件地址管理模块、系统信息表创建模块、文件目录表创建模块、文件地址信息表创建模块。
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多源引导信息星上实时融合处理方法及系统。根据本专利技术提供的多源引导信息星上实时融合处理方法，包括：步骤1：获取星上态势感知源数据，包括种类、各自特征及属性；步骤2：确定各态势感知源数据的星上存储方式及目标态势信息域；步骤3：对各态势感知源数据进行标准化处理，补全目标态势信息域；步骤4：对多目标态势信息域的数据进行基于几何位置的聚类；步骤5：对多目标态势信息域进行融合，生成每一时刻地表目标态势图；步骤6：地表目标态势图附加威胁度属性，得到目标态势图。优选的，获取方式包括电磁探测、光学成像、船舶自动识别系统AIS、ADS-B系统和地面上注；所述电磁探测：对电磁信号进行探收，对地面辐射源进行信号截获、参数测量、信号分选、测向定位以及信号的中频原始数据采集，输出的态势信息包括目标编号、重要度、经纬度坐标和定位误差；所述光学成像：在轨实时进行图像识别、提取和输出定位坐标，输出的态势信息包括目标编号、是否超大目标、目标长度及长宽比和经纬度坐标；所述船舶自动识别系统AIS：对指定区域的船舶AIS信号进行查收，经信号分离、信号解调、数据解码后获得海上船舶的静态信息，输出的态势信息包括目标编号和经纬度坐标；所述ADS-B系统：基于GPS卫星定位和空地、空空数据通信的航空器运行监视系统，提供航空器身份信息和位置信息，增加无雷达覆盖区域的空域容量，减少有雷达区域对雷达多重覆盖的需求，输出的态势信息包括目标编号和经纬度坐标。优选的，各感知源态势数据星上存储的方式是，星载自主任务规划分系统单机设立各态势感知源数据存储区，根据各感知源态势信息内容，设计出各自结构体缓存数组，统一每一项态势内容所占存储区大小，以源码格式进行存储。优选的，根据各感知源输出态势信息内容，确定目标态势信息域的内容为目标编号、信源组合模式、重要度、置信度、定位误差、是否超大目标、威胁等级、经纬度坐标、成像偏好、原始电磁探测目标编号、原始光学目标编号、原始AIS目标编号、原始ADS-B目标编号和原始地面目标编号。优选的，在确定目标态势信息域的内容之后，确定每项态势信息所占存储空间大小依次为2字节、1字节、1字节、1字节、2字节、1字节、1字节、8字节、2字节、6字节、2字节、4字节、4字节、2字节。优选的，对各信息源态势数据进行基于地面知识库检索匹配的标准化处理，同时根据库中信息补全目标态势信息域，提升自主任务规划算法的运算速度；所述地面知识库预存先验知识，包括重要度、置信度和成像偏好的态势信息，各感知源原始目标通过包括目标编号和目标大小的数据进行匹配。优选的，多感知源对同一任务区域进行搜索发现，通过相邻目标之间的距离与定位误差和进行比较，判定目标是否需要聚类。优选的，对被不同源同时发现的目标进行聚类融合处理，对其态势信息域各项内容按预设规则进行融合，生成每一时刻地表目标态势图。优选的，在生成地表目标态势图后，根据态势图中的经纬度坐标进行威胁度检测，附加至态势图中，得到目标态势图。根据本专利技术提供的多源引导信息星上实时融合处理系统，包括：模块M1：获取星上态势感知源数据，包括种类、各自特征及属性；模块M2：确定各态势感知源数据的星上存储方式及目标态势信息域；模块M3：对各态势感知源数据进行标准化处理，补全目标态势信息域；模块M4：对多目标态势信息域的数据进行基于几何位置的聚类；模块M5：对多目标态势信息域进行融合，生成每一时刻地表目标态势图；模块M6：地表目标态势图附加威胁度属性，得到目标态势图。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术通过对多种传感器对多目标的定位数据进行同目标实时融合合批处理，解决了多信息源相同目标多批次送出的目标重复或虚警情况；2、本专利技术有利于重要目标的识别，提高了星上执行多目标分配给多颗成像卫星的自主成像任务规划时的运行效率；3、本专利技术实现了多星多载荷系统对多目标的在轨搜索发现、重要目标引导成像；本专利技术的算法简捷，星上计算复杂度低，运行高效。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为地表目标态势图；图2为态势信息存储格式图；图3为所有感知源探测到同一目标示意图；图4为两个感知源探测到同一目标示意图；图5为不同时刻目标分布图。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：本实施例提供了一种多源目标态势信息星上实时融合方法，该方法面向多星多载荷在轨自主协同工作的星上态势实时处理需求，解决多信息源相同目标多批次送出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多源引导信息星上实时融合处理方法，其特征在于，包括：/n步骤1：获取星上态势感知源数据，包括种类、各自特征及属性；/n步骤2：确定各态势感知源数据的星上存储方式及目标态势信息域；/n步骤3：对各态势感知源数据进行标准化处理，补全目标态势信息域；/n步骤4：对多目标态势信息域的数据进行基于几何位置的聚类；/n步骤5：对多目标态势信息域进行融合，生成每一时刻地表目标态势图；/n步骤6：地表目标态势图附加威胁度属性，得到目标态势图。/n

【技术特征摘要】
1.一种多源引导信息星上实时融合处理方法，其特征在于，包括：
步骤1：获取星上态势感知源数据，包括种类、各自特征及属性；
步骤2：确定各态势感知源数据的星上存储方式及目标态势信息域；
步骤3：对各态势感知源数据进行标准化处理，补全目标态势信息域；
步骤4：对多目标态势信息域的数据进行基于几何位置的聚类；
步骤5：对多目标态势信息域进行融合，生成每一时刻地表目标态势图；
步骤6：地表目标态势图附加威胁度属性，得到目标态势图。


2.根据权利要求1所述的多源引导信息星上实时融合处理方法，其特征在于，获取方式包括电磁探测、光学成像、船舶自动识别系统AIS、ADS-B系统和地面上注；
所述电磁探测：对电磁信号进行探收，对地面辐射源进行信号截获、参数测量、信号分选、测向定位以及信号的中频原始数据采集，输出的态势信息包括目标编号、重要度、经纬度坐标和定位误差；
所述光学成像：在轨实时进行图像识别、提取和输出定位坐标，输出的态势信息包括目标编号、是否超大目标、目标长度及长宽比和经纬度坐标；
所述船舶自动识别系统AIS：对指定区域的船舶AIS信号进行查收，经信号分离、信号解调、数据解码后获得海上船舶的静态信息，输出的态势信息包括目标编号和经纬度坐标；
所述ADS-B系统：基于GPS卫星定位和空地、空空数据通信的航空器运行监视系统，提供航空器身份信息和位置信息，增加无雷达覆盖区域的空域容量，减少有雷达区域对雷达多重覆盖的需求，输出的态势信息包括目标编号和经纬度坐标。


3.根据权利要求1所述的多源引导信息星上实时融合处理方法，其特征在于，各感知源态势数据星上存储的方式是，星载自主任务规划分系统单机设立各态势感知源数据存储区，根据各感知源态势信息内容，设计出各自结构体缓存数组，统一每一项态势内容所占存储区大小，以源码格式进行存储。


4.根据权利要求2所述的多源引导信息星上实时融合处理方法，其特征在于，根据各感知源输出态势信息内容，确定目标态势信息域的内容为目标编号、信源组合模式、重要度、置信度、定位误差、是否超大目标、威...

【专利技术属性】
技术研发人员：项杰，周军，郑峰，颜俊菁，白鹤峰，崔本杰，王壮，陈议，郭晶晶，
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