【技术实现步骤摘要】
一种海上态势数据与知识一体化查询方法及系统
[0001]本专利技术属于海上指挥控制系统态势知识数据管理领域，更具体地，涉及一种海上态势数据与知识一体化查询方法及系统
。
技术介绍
[0002]态势保障是海上平台民用指挥控制系统的核心功能之一，也是系统的基础功能，它负责对平台所属传感器探测的目标数据进行综合处理，形成全面
、
完整和可信的态势信息为指挥决策提供态势数据支撑
。
在实际应用中，不仅需要尽可能的对目标进行持续跟踪监视
、
获取目标实时位置和状态，而且为了查证目标，还需要跨域多维的知识和目标航迹数据之间互相印证，才能有效的确认目标属性，明确与目标相关的各类信息，使得行动区域对监管者“透明”。
然而，由于航迹数据与知识数据存在较大的差异，前者更新速度快且实时性高，单行记录数据量小，数据模态单一，存在不确定的误差干扰
。
后者更新频率相对较低，时间跨度大，单行记录数据量大，数据模态丰富，可信度较高
。
现有系统主要将其分离存储和管理，给态势分析应用带来了不便，降低了态势分析效率
。
如何实现海上环境下态势数据和知识数据的有效组织，一体化管理和查询成为了海上态势知识管理领域亟待解决的基础问题
。
技术实现思路
[0003]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种海上态势数据与知识一体化查询方法及系统，旨在解决现有的态势保障系统将时间数据和航迹数据分离存储和管理导致态势分析效...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.
一种海上态势数据与知识一体化查询方法，其特征在于，包括以下步骤：
D1
：接收查询请求，判断查询请求要素中是否包含时间范围和空间范围，若包含，则转至
D2
，否则转至
D3
；
D2
：将时间范围和空间范围转换成为时空网格编码，通过时空网格编码计算得到所有时空网格编码列表，通过访问海上态势知识图谱中时空关系索引表，获取满足时空范围条件的实体标识符列表；根据实体标识符列表中的实体标识，在航迹类实体和知识类实体中获取对应的实体要素；在实体要素间执行关键字模糊查询，获取满足关键字查询条件的实体要素，将实体要素汇总输出，停止执行等待下次查询请求；
D3
：通过海上态势知识图谱中的全文搜索引擎及图数据库的关键字查询服务，获取实体查询结果，停止执行等待下次查询请求；其中，海上态势知识图谱的构建方法，包括以下步骤：
a.
构建海上态势知识图谱实体集合和关系集合；其中，实体集合包括航迹类实体和知识类实体；航迹类实体包括航迹描述实体和航迹段实体；关系集合包括普通关系和时空关系；普通关系为传统知识图谱中的关系；时空关系为两个及两个以上存在时空属性的图谱实体在时间范围或空间范围内相交；
b.
将地球网格划分同时对时间轴进行分割形成时空网格单元，通过对时空网格单元进行二进制时空网格编码，构建时空关系索引表；
c.
将知识类实体与普通关系采用图数据库存储，航迹类实体通过航迹描述实体进行摘要检索，通过航迹段实体和时空索引表实现航迹点数据的存储和时空关系的关联，知识类实体中的时空要素属性映射到时空索引表中，且时空网格单元保存存在时空关系的航迹段实体标识和知识类实体标识
。2.
根据权利要求1所述的海上态势数据与知识一体化查询方法，其特征在于，时空网格编码分为空间编码和时间编码；空间编码和时间编码的最大长度均为
32
位二进制；其中，空间编码方法包括以下步骤：将地球东经
180
至西经
180
，北纬
90
度至南纬
90
度的地理坐标空间视为一个平面；给定一个网格单元所表示的度数跨度，将平面划分成若干网格单元；利用填充曲线编码从0开始为每一个网格单元编号，所述网格单元编号为网格单元的空间编码；时间编码方法包括以下步骤：将时间轴按照若干时间间隔划分，为每一个时间间隔设定一串
32
位的二进制数以唯一标识；将空间编码和时间编码组合后形成时空网格编码
。3.
根据权利要求2所述的海上态势数据与知识一体化查询方法，其特征在于，所述时空关系索引表由网格单元索引列表构成，每一个网格单元索引列表包括网格单元摘要和对应的实体标识列表数据；网格单元摘要包括时空网格编码数值
、
网格中实体数量
、
网格中实体分类统计数量和更新时间戳
。4.
根据权利要求1所述的海上态势数据与知识一体化查询方法，其特征在于，步骤
c
具体包括以下步骤：
c.1
：实体数据预处理，具体包括以下步骤：
c.1.1
：航迹类实体预处理，具体包括以下步骤：将航迹类实体中的异常数据进行剔除；异常数据包括关键数据要素不完整
、
数据值超过有效值范围以及重复数据；将航迹点实体根据时间戳的先后顺序组织成航迹数据分类汇总表；根据航迹数据分类汇总表生成航迹摘要信息，航迹摘要信息包括航迹起止时间
、
航迹空间范围和航迹点个数；
c.1.2
：知识类实体预处理，具体包括以下步骤：将知识类实体中的异常数据进行剔除，异常数据包括关键数据要素不完整
、
无标题
、
无内容
、
字符集混乱
、
重复数据以及图像视频缺失数据大于
50
％；根据知识类实体的来源对实体进行分类，将同一来源的实体汇总到一起，形成知识类实体分类集合；
c.2
提取实体数据，具体包括以下步骤：
c.2.1
：航迹类实体数据的提取与更新，具体包括以下步骤：将航迹摘要信息生成航迹描述实体；将航迹数据分类汇总表的航迹类实体分成若干航迹段实体，将航迹段实体标识加入航迹描述实体的航迹段列表属性中；遍历航迹描述实体所属航迹的所有航迹点，根据航迹点位置计算时空编码，将所有时空编码相同的航迹点放入同一航迹段实体的航迹点列表中，将航迹段实体标识加入航迹描述实体的航迹段列表属性中；
c.2.2
：知识类实体数据的提取与更新：将知识类实体通过关键字匹配方法提取知识类实体，根据实体具体的描述内容，分别将信息填入实体要素中；
c.3
：时空关系的提取与更新：根据时间范围计算时间编码，根据空间范围计算空间编码，综合时间编码和空间编码，在对应的时空关系索引表中，将实体标识信息加入到实体标识列表；
c.4
：采用传统知识图谱关系提取普通关系
。5.
根据权利要求1至4任一所述的海上态势数据与知识一体化查询方法，其特征在于，所述时空关系包括时间包含
、
时间相交
、
空间包含
、
空间相交
、
时空相交和时空包含
。6.
一种海上态势数据与知识一体化查询系统，其特征在于，包括：查询请求接收模块
技术研发人员：李琳，涂一田，王朝阳，肖厚，李秋珍，黄友澎，刘颢，王海鹏，潘新龙，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七，
类型：发明
国别省市：
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