【技术实现步骤摘要】
时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法及系统
本专利技术涉及天基智能化
，具体地，涉及一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法及系统。
技术介绍
现代遥感技术为对地观测提供了多种信源的观测数据，天基广域搜索类卫星可以获得大范围辐射源特征数据，天基成像类卫星可以获得目标几何特性确认其身份。虽然目前天基已经具备了一定的在轨处理和特征提取能力，但是跨信源、跨卫星之间的联合观测能力几为空白，不同卫星产生的遥感数据只能通过回传至地面进行信息综合，大大降低天基态势的时效性，无法满足飞机、船只等海量动态目标的动态管理与航行保障，为了解决上述问题，通过采用时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，形成各类遥感卫星标准化接口、分布式态势感知能力，可以实现上述平台从出发至抵达的全过程“户籍式”管理，预警可能存在的平台突发故障、受灾、受恐怖袭击情况，显著提升天基态势感知的实时性和准确性。经对现有的专利检索发现，专利公布号CN104486015A《电磁空间频谱态势构建方法及系统》中已经提到了对待观测区域进行网格划分，形成空间电磁空间能量分布，上述方法仅针对辐射源目标，且无法形成对于具体目标的态势感知能力，因此不适用于海量目标动态态势管理的场景。
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时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法及系统。根据本专利技术提供的一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，所述时变态势矩阵包括：时变态势感知矩阵、时变态势更新矩阵...
【技术保护点】
1.一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于，所述时变态势矩阵包括：时变态势感知矩阵、时变态势更新矩阵和时变态势引导矩阵；/n所述天基广域分布式态势感知方法包括：/n维护步骤：地面系统维护时变态势感知矩阵；/n更新步骤：天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵数据和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上的时变态势感知矩阵；/n自主获取步骤：天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据；/n矩阵生成步骤：根据区域多维度数据对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域；/n确认步骤：由最优天基成像类卫星对目标疑似区域中存在异常情况的目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除；/n回传步骤：天基成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统。/n
【技术特征摘要】
1.一种时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于，所述时变态势矩阵包括：时变态势感知矩阵、时变态势更新矩阵和时变态势引导矩阵；
所述天基广域分布式态势感知方法包括：
维护步骤：地面系统维护时变态势感知矩阵；
更新步骤：天基广域搜索类卫星从地面获取时变态势更新矩阵数据和历史时变态势更新矩阵数据，更新星上的时变态势感知矩阵；
自主获取步骤：天基广域搜索类卫星依据时变态势感知矩阵驱动自主获取区域多维度数据；
矩阵生成步骤：根据区域多维度数据对预警目标生成时变态势引导矩阵，划定目标疑似区域；
确认步骤：由最优天基成像类卫星对目标疑似区域中存在异常情况的目标进行确认，获取目标几何特征，对目标态势异常进行预警确认或预警解除；
回传步骤：天基成像类卫星生成时变态势更新矩阵回传至地面系统。
2.根据权利要求1所述的时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于，所述时变态势感知矩阵作为分布式态势感知核心，地面系统存储了全要素、全目标时变态势感知矩阵，星上依据卫星自身信源探测要素，存储与探测要素、可见区域相关联的目标组成的时变态势感知矩阵；
所述时变态势感知矩阵包括：
1)目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；
2)目标标识Tari，表示目标Tari在地面信息系统中代码，i∈[1，sum]，i为自然数；
3)特征总数ni，表示Tari映射的特征总数，特征分为几何特征与辐射源特征，ni∈[1，16]，ni为自然数；
4)优先级priorityi，表示Tari在矩阵中的优先级，priorityi∈[1，15]，priorityi为自然数，已经搜索且成像查证目标，priorityi∈[1，7]，优先级事项依据用户需求决定，已经搜索但未在疑似区域内查证目标priorityi∈[9，15]，未在时变态势感知矩阵内目标priorityi＝8，优先级数字越大，重要度越高；
5)最大速度vimax，表示Tari最大移动速度；
6)异常状态等级Fwi，表示Tari当前状态，Fwi∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；
7)最后发现时间tif，表示Tari的最后发现时间；
8)最后搜索时间tis，表示Tari的最后搜索时间；
9)特征feaij所属信源，表示获取Tari第j个特征的信源和信源工作模式，其中j∈[1，n]，j为自然数；
10)特征feaij信源特征值范围，表示特征feaij的信源特征值feaijvalue，包含特征值取值最大值feaijmax和最小值feaijmin；
11)特征feaij贡献度δii，表示特征feaij对佐证Tari的有效发现事件所能提供的贡献度δij，取值范围δij∈[1，100]，δij为自然数；
12)所在区域中心点位置Li＝(xi，yi，zi)，表示Tari所在区域中心点位置，采用WGS84坐标系；
13)疑似区域半径Ri，表示以Li为中心的目标疑似区域半径Ri；
14)更新时间戳tmatrixf，表示矩阵内所有tif中最早的时间，保障矩阵的正向更新准许与逆向覆盖禁止。
3.根据权利要求1所述的时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于，所述时变态势更新矩阵作为传递媒介，地面系统时变态势感知矩阵、星上时变态势感知矩阵依托时变态势更新矩阵对矩阵中部分目标、部分区域态势进行更新；
所述时变态势更新矩阵包括：
1)态势感知矩阵内目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；
2)时变态势更新矩阵生成卫星标识符Tag：表示该时变态势更新矩阵生成信源所属卫星标识符；
3)非态势感知矩阵内目标总数sum2：表示不在时变态势感知矩阵内的目标数量；
4)目标标识Tari，i∈[1，sum]时，表示目标在地面信息系统中代码，i∈[sum+1，sum+sum2]时，表示标识符为Tag的卫星自主生成的代码标识符；
5)优先级priorityi，表示Tari在矩阵中的优先级，priorityi∈[1，15]，priorityi为自然数；
6)有效发现事件特征匹配列表，表示Tari有效发现事件中所有获取特征feaij的列表，其中j∈[1，n]，j为自然数；
7)最后发现时间Tfeaij，表示feaij的最后发现时间；
8)信源获取特征值feaijvalue，表示特征feaij信源获取的特征值feaijvalue；
9)特征feaij的探测置信度Dδij，表示本次获取特征feaij的探测置信度Dδij，取值范围Dδij∈[1，100]，Dδij为自然数，该信息由探测信源提供；
10)所在区域中心点位置Li＝(xi，yi，zi)，表示Tari所在区域中心点位置的更新信息，采用WGS84坐标系；
11)疑似区域半径Ri，表示以Li为中心的目标Tari疑似区域半径Ri的更新信息；
12)异常状态等级Fwi，表示Tari当前状态，Fwi∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；
13)最后发现时间tif，表示对Tari的最后发现时间的更新信息；
14)最后搜索时间tis，表示对Tari的最后搜索时间的更新信息。
4.根据权利要求1所述的时变态势矩阵驱动的天基广域分布式态势感知方法，其特征在于，所述时变态势引导矩阵作为天基广域搜索类卫星引导天基成像类卫星的输入，包含时变态势感知矩阵的时变参数，明确目标的区域查证需求、要素查证需求；
所述时变态势引导矩阵包括：
1)目标总数sum：表示矩阵内目标数量总和；
2)矩阵任务终止时间戳tdecayf，表示矩阵内目标查证任务最晚发起时间，当星上时间晚于tdecayf则不执行；
3)目标标识Tari，表示目标在地面信息系统中代码，
4)优先级priorityi，表示Tari在矩阵中的优先级，priorityi∈[1，15]，priorityi为自然数；
5)最大速度vimax，表示Tari最大移动速度；
6)异常状态等级Fwi，表示Tari当前状态，Fwi∈[1，0，-1]，依次表示[正常，疑似异常，确认异常]；
7)最后发现时间tif，表示Tari的最后发现时间；
8)最后搜索时间tis，表示Tari的最后搜索时间；
9)置信度Tδi，表示Tari的置信度Tδi，Tδi＝∑j(δij·Dδij)；
10)所在区域中心点位置Li＝(xi，yi，zi)，表示Tari所在区域中心点位置的更新信息，采用WGS...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹岸杰，陈占胜，郁海勇，范凯，游月辉，樊炜，
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
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