本发明涉及涉及航迹质量评估,尤其涉及一种面向目标决策的航迹质量在线评估方法及系统。
背景技术:
1、现有的航迹质量评估要么面向分布式传感器的航迹融合,要么利用白方信息离线计算航迹精度进而评估传感器性能。在指挥控制系统中,往往需要基于传感器或融合中心上报的目标航迹给出目标解决方案。目标航迹质量是影响目标解决方案的重要因素之一。航迹质量将和目标距离、目标速度、目标类型等一起综合影响目标决策。
2、张海瀛等在文献“利用位置信息的目标航迹质量实时评估方法”中提出利用时间间隔质量、丢点率质量和航迹平滑度质量来评估航迹质量。然而,该方法没有考虑跟踪航迹的记忆外推、航迹长度等的影响。另外,传感器上报的目标跟踪航迹本来就是滤波平滑后的航迹,平滑度不适合描述跟踪滤波后的航迹质量。
技术实现思路
1、为了解决现有航迹质量评估算法不适用于目标决策的问题,以提升目标决策的合理性,本发明提出一种面向目标决策的航迹质量在线评估方法及系统,对传感器或融合中心实时上报的航迹点,通过航迹批号进行关联后,在最新时间窗内评估目标航迹质量,并充分考虑航迹长度、航迹连续性、航迹数据率以及记忆外推对航迹质量的影响。只有当目标航迹质量达到一定要求后,才会给出相应的目标解决方案,避免对猝发式目标、未稳定跟踪目标、跟踪数据率不够的目标消耗打击资源。
2、本发明采用的技术方案如下:
3、一方面,本发明提出一种面向目标决策的航迹质量在线评估方法,包括:
4、接收传感器或融合中心实时上报的航迹点数据,通过航迹批号关联当前时刻上报的航迹点和历史航迹,并向前回溯预设时间窗长度的航迹点;
5、计算航迹特征数据对航迹质量的影响程度,所述航迹特征数据包括航迹点特性、航迹长度和航迹数据率;
6、基于航迹特征数据对航迹质量的影响程度计算各个时刻的综合航迹质量,从而实现对航迹质量的在线评估。
7、进一步地,所述航迹点特性对航迹质量的影响程度的计算方法包括:
8、根据传感器或融合中心上报的航迹点,通过记忆外推标记统计预设时间窗内的真实滤波航迹点数量numrealdots和记忆外推航迹点数量numpredots;如果记忆外推标记为true,则表示该航迹点为记忆外推航迹点,将记忆外推航迹点数量numpredots加1;如果记忆外推标记为false,则表示该航迹点为真实滤波航迹点,将真实滤波航迹点数量numrealdots加1;直到统计完预设时间窗内的所有航迹点;
9、基于真实滤波航迹点数量numrealdots和记忆外推航迹点数量numpredots计算航迹点特性对航迹质量的影响程度αdot:
10、
11、其中,航迹点的记忆外推标记表征了传感器探测目标的连续性,记忆外推航迹点数量numpredots占比越多,则航迹质量越差。
12、进一步地,所述航迹长度对航迹质量的影响程度的计算方法包括:
13、计算最新航迹点与预设时间窗内航迹起始点的时间差,作为航迹长度tracklen;
14、计算航迹长度tracklen对航迹质量的影响程度αl:
15、αl=tracklen/acesswin
16、其中,acesswin为预设时间窗长度。
17、进一步地,所述航迹数据率对航迹质量的影响程度的计算方法包括:
18、计算预设时间窗内每秒钟的平均航迹点数量,作为航迹数据率trackrate:
19、trackrate=(numrealdots+numpredots)/acesswin
20、其中,numrealdots为真实滤波航迹点数量,numpredots为记忆外推航迹点数量,acesswin为预设时间窗长度,航迹数据率trackrate描述了传感器对目标的回访时间;
21、计算航迹数据率trackrate对航迹质量的影响程度αr:
22、
23、其中,refrate为基准数据率,当航迹数据率trackrate大于基准数据率trackrate后航迹质量不再增加。
24、进一步地,所述基于航迹特征数据对航迹质量的影响程度计算各个时刻的综合航迹质量,包括:
25、trackquality(t,i)=αdot×αl×αr
26、其中,t为最新上报航迹点的时刻,i为航迹批号,trackquality(t,i)为t时刻第i条航迹的综合航迹质量,αdot为航迹点特性对航迹质量的影响程度,αl为航迹长度对航迹质量的影响程度,αr为航迹数据率对航迹质量的影响程度。
27、另一方面,本发明提出一种面向目标决策的航迹质量在线评估系统,包括:
28、预处理模块,被配置为接收传感器或融合中心实时上报的航迹点数据,通过航迹批号关联当前时刻上报的航迹点和历史航迹,并向前回溯预设时间窗长度的航迹点;
29、影响程度计算模块,被配置为计算航迹特征数据对航迹质量的影响程度,所述航迹特征数据包括航迹点特性、航迹长度和航迹数据率;
30、航迹质量评估模块,被配置为基于航迹特征数据对航迹质量的影响程度计算各个时刻的综合航迹质量,从而实现对航迹质量的在线评估。
31、进一步地,所述影响程度计算模块包括第一计算单元,所述第一计算单元被配置为:
32、根据传感器或融合中心上报的航迹点,通过记忆外推标记统计预设时间窗内的真实滤波航迹点数量numrealdots和记忆外推航迹点数量numpredots;如果记忆外推标记为true,则表示该航迹点为记忆外推航迹点,将记忆外推航迹点数量numpredots加1;如果记忆外推标记为false,则表示该航迹点为真实滤波航迹点,将真实滤波航迹点数量numrealdots加1;直到统计完预设时间窗内的所有航迹点;
33、基于真实滤波航迹点数量numrealdots和记忆外推航迹点数量numpredots计算航迹点特性对航迹质量的影响程度αdot:
34、
35、其中,航迹点的记忆外推标记表征了传感器探测目标的连续性,记忆外推航迹点数量numpredots占比越多,航迹质量越差。
36、进一步地,所述影响程度计算模块包括第二计算单元,所述第二计算单元被配置为:
37、计算最新航迹点与预设时间窗内航迹起始点的时间差,作为航迹长度tracklen;
38、计算航迹长度tracklen对航迹质量的影响程度αl:
39、αl=tracklen/acesswin
40、其中,acesswin为预设时间窗长度。
41、进一步地,所述影响程度计算模块包括第三计算单元,所述第三计算单元被配置为:
42、计算预设时间窗内每秒钟的平均航迹点数量,作为航迹数据率trackrate:
43、trackrate=(numrealdots+numpredots)/acesswin
44、其中,numrealdots为真实滤波航迹点数量,numpredots为记忆外推航迹点数量,acesswin为预设时间窗长度,航迹数据率trackrate描述了传感器对目标的回访时间;
45、计算航迹数据率trackrate对航迹质量的影响程度αr:
46、
47、其中,refrate为基准数据率,当航迹数据率trackrate大于基准数据率trackrate后航迹质量不再增加。
48、进一步地,所述基于航迹特征数据对航迹质量的影响程度计算各个时刻的综合航迹质量,包括:
49、trackquality(t,i)=αdot×αl×αr
50、其中,t为最新上报航迹点的时刻,i为航迹批号,trackquality(t,i)为t时刻第i条航迹的综合航迹质量,αdot为航迹点特性对航迹质量的影响程度,αl为航迹长度对航迹质量的影响程度,αr为航迹数据率对航迹质量的影响程度。
51、本发明的有益效果在于:
52、本发明对传感器或融合中心实时上报的航迹点,通过航迹批号进行关联后,在最新时间窗内评估目标航迹质量。航迹质量的评估综合考虑了航迹长度、航迹连续性、航迹数据率以及记忆外推对航迹质量的影响。只有当目标航迹质量达到一定要求后,指挥控制系统才会结合目标类型、目标距离、目标速度给出相应的目标解决方案,避免了对猝发式目标、未稳定跟踪目标或跟踪数据率不够的目标消耗打击资源。因此,本发明可支撑指挥控制系统做出更合理的目标决策。
1.一种面向目标决策的航迹质量在线评估方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的面向目标决策的航迹质量在线评估方法,其特征在于,所述航迹点特性对航迹质量的影响程度的计算方法包括:
3.根据权利要求1所述的面向目标决策的航迹质量在线评估方法,其特征在于,所述航迹长度对航迹质量的影响程度的计算方法包括:
4.根据权利要求1所述的面向目标决策的航迹质量在线评估方法,其特征在于,所述航迹数据率对航迹质量的影响程度的计算方法包括:
5.根据权利要求1所述的面向目标决策的航迹质量在线评估方法,其特征在于,所述基于航迹特征数据对航迹质量的影响程度计算各个时刻的综合航迹质量,包括:
6.一种面向目标决策的航迹质量在线评估系统,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的面向目标决策的航迹质量在线评估系统,其特征在于,所述影响程度计算模块包括第一计算单元,所述第一计算单元被配置为:
8.根据权利要求6所述的面向目标决策的航迹质量在线评估系统,其特征在于,所述影响程度计算模块包括第二计算单元,所述第二计算单元被配置为:
9.根据权利要求6所述的面向目标决策的航迹质量在线评估系统,其特征在于,所述影响程度计算模块包括第三计算单元,所述第三计算单元被配置为:
10.根据权利要求6所述的面向目标决策的航迹质量在线评估系统,其特征在于,所述基于航迹特征数据对航迹质量的影响程度计算各个时刻的综合航迹质量,包括:
