电磁环境监测空域自适应采样方法、装置及计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电磁环境监测空域自适应采样方法、装置及计算机设备，涉及电磁环境监测技术领域。所述方法是先收集位于目标监测区域中的所有已采样点的坐标位置，然后针对各个已采样点，分别得到对应的全局评价指标值及在空间域和在时间域的局部特性评价指标值，并计算得到对应的综合评价指标值，再然后按照综合评价指标值从高至低顺序，从所述所有已采样点中选出至少一个已采样点，最后针对选出的各个已采样点，在对应点附近增加一个新采样点，以便控制基于飞行器的电磁环境监测设备移动到新采样点采集新的电磁环境监测数据，如此可在采样点位置的选择上实现对辐射场数据时空域上稀疏性变化的自适应，即实现在全局特性与局部特性之间的平衡。局部特性之间的平衡。局部特性之间的平衡。

【技术实现步骤摘要】
电磁环境监测空域自适应采样方法、装置及计算机设备


[0001]本专利技术属于电磁环境监测
，具体涉及一种电磁环境监测空域自适应采样方法、装置及计算机设备。

技术介绍

[0002]随着无线电技术的快速发展与应用，城市内人口变得越来越密集，各种频率的电气设备被广泛应用于生产及生活的各个领域。电磁信号作为无线电通信的传输媒介，是信息技术发展的根本，同时也是诱发电磁安全问题的根源所在。如果得不到有效的监管与规划，就会危害电磁安全，降低人民生活质量，影响社会稳定，威胁国家安全。因此对重点区域内电磁环境进行实时监测，掌握电磁环境的动态变化情况，以实现对指定区域内的恶意或非法的电磁信号进行预警是十分必要的。
[0003]传统地面监测平台受地面路障及无线电波多径效应的影响，存在监测效率低、监测区域范围有限和监测信号干扰大等缺陷。而采用高稳态空中平台如无人机等进行电磁环境监测，则具有监测节点移动速度更快、监测范围更广以及更适合大尺度空间电磁环境监测等优点。由于电磁环境监测的精度与无人机在时间域和空间域上的采样点数量有关，通常采样点越多，电磁环境监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁环境监测空域自适应采样方法，其特征在于，包括：收集位于目标监测区域中的所有已采样点的坐标位置；根据所述所有已采样点的坐标位置，采用Voronoi图法估计所述所有已采样点在所述目标监测区域的空间分布情况，得到在所述所有已采样点中的各个已采样点的Voronoi空间单元；在所述目标监测区域中生成均匀随机分布的海量测试样本点；针对所述各个已采样点，根据对应的Voronoi空间单元与所述海量测试样本点的位置关系，统计得到位于对应的Voronoi空间单元内的测试样本点的总数量，并将该总数量作为对应的全局评价指标值；针对所述各个已采样点，从所述所有已采样点中选取对应的多个邻域采样点，然后拟合一个覆盖对应点以及所述多个邻域采样点的超平面来估计得到对应的梯度，最后根据对应点与在所述多个邻域采样点中的各个邻域采样点之间的梯度响应与对应点局部的线性响应之间的差值来估计得到对应点附近的非线性程度，并将该非线性程度作为对应的且在空间域的局部特性评价指标值；针对所述各个已采样点，根据最近采集的电磁环境监测数据获取在对应点处的辐射场在最近一段时间内的辐射变化特性E(t)，然后利用稀疏基函数对所述辐射变化特性E(t)进行稀疏表示，得到对应的稀疏表达式，最后计算得到在对应的稀疏表达式中展开系数的L0范数，并将该L0范数作为对应的且在时间域的局部特性评价指标值，其中，t表示时间；针对所述各个已采样点，根据对应的全局评价指标值G、在空间域的局部特性评价指标值L1和在时间域的局部特性评价指标值L2，按照如下公式计算得到对应的综合评价指标值H：H＝h1×
G+h2×
(L1+L2)式中，h1和h2分别表示预设的权重系数，并有h1+h2＝1；按照综合评价指标值从高至低顺序，从所述所有已采样点中选出至少一个已采样点；针对在所述至少一个已采样点中的各个已采样点，在对应点附近增加一个新采样点，以便控制基于飞行器的电磁环境监测设备移动到所述新采样点采集新的电磁环境监测数据。2.根据权利要求1所述的电磁环境监测空域自适应采样方法，其特征在于，针对所述各个已采样点，从所述所有已采样点中选取对应的多个邻域采样点，包括：针对在所述所有已采样点中的某个已采样点，从所述所有已采样点中选取对应的所有邻域采样点组合，其中，在所述所有邻域采样点组合中的各个邻域采样点组合包括有与所述某个已采样点相邻的多个邻域采样点；针对所述各个邻域采样点组合，按照如下公式计算得到对应的聚合函数值S：
式中，R表示正轴比，C表示粘聚力函数值，A表示附着力函数值，Q表示在邻域采样点组合中的邻域采样点的总数，P
m
表示所述某个已采样点的坐标位置，q表示正整数，P
q
表示在邻域采样点组合中的第q个邻域采样点的坐标位置，||||表示求各分量的平方和的开根号的函数，i和j分别表示正整数且取值范围为[1,Q
‑
1]，P
qi
表示在邻域采样点组合中的且相对于所述第q个邻域采样点而言的第i个其它采样点的坐标位置，P
qj
表示在邻域采样点组合中的且相对于所述第q个邻域采样点而言的第j个其它采样点的坐标位置，min()表示求最小值函数；将具有最高聚合函数值的邻域采样点组合作为所述某个已采样点的且最终选取的多个邻域采样点。3.根据权利要求1所述的电磁环境监测空域自适应采样方法，其特征在于，针对所述各个已采样点，根据对应点与在所述多个邻域采样点中的各个邻域采样点之间的梯度响应与对应点局部的线性响应之间的差值来估计得到对应点附近的非线性程度，并将该非线性程度作为对应的且在空间域的局部特性评价指标值，包括：针对在所述所有已采样点中的某个已采样点，按照如下公式计算得到对应的且在空间域的局部特性评价指标值L1：式中，Q表示在所述某个已采样点的多个邻域采样点中的邻域采样点的总数，q表示正整数，P
mq
表示在所述某个已采样点的多个邻域采样点中的第q个邻域采样点的坐标位置，u(P
mq
)表示与P
mq
对应的函数响应值，P
m
表示所述某个已采样点的坐标位置，u(P
m
)表示在所述某个已采样点处的电场强度幅值，g
m
表示所述某个已采样点的梯度。4.根据权利要求1所述的电磁环境监测空域自适应采样方法，其特征在于，针对所述各个已采样点，利用稀疏基函数对所述辐射变化特性E(t)进行稀疏表示，得到对应的稀疏表达式，包括：
针对在所述所有已采样点中的某个已采样点，利用一组稀疏基离散傅里叶变换矩阵F
N
对所述辐射变化特性E(t)进行稀疏表示，得到对应的如下稀疏表达式：式中，E∈R
N
，N表示大于等于3的正整数，R
N
表示N维实数域，F
N
＝{f1,f2,
…
,f
n
,
…
,f
N
}∈...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保珠，毕鸿锋，洪涛，姜文，张文辉，
申请(专利权)人：西安电子科技大学杭州研究院，
类型：发明
国别省市：