[发明专利]一种基于目标属性与拓扑特征的舰船雷达匹配方法

说明书

本发明公开了一种基于目标属性与拓扑特征的舰船雷达匹配方法，包括：基于电磁信号与遥感影像的舰船目标位置的点对拓扑特征构建点对拓扑特征的基本概率分配函数；基于电磁信号归属搭载域舰船平台切片的概率构建属性特征的基本概率分配函数；根据点对拓扑特征的基本概率分配函数、属性特征的基本概率分配函数得到综合基本概率函数；基于综合基本概率函数，建立从电磁信号到遥感影像数据的初始关联矩阵；通过松弛标记法得到最优的目标关联概率矩阵，匹配结束。相比于传统的基于单一特征的目标关联算法，具有更强的泛化性、抗定位误差性、抗旋转性和抗虚警性，并适用于信息重返率低的场景。

技术领域

本发明属于信息融合方法技术领域，涉及一种基于目标属性与拓扑特征的舰船雷达匹配方法。

背景技术

海上目标监测主要基于电子侦察卫星和成像遥感探测卫星。电子侦察卫星素有“顺风耳”之称，基于搜索、截获辐射源的电磁信号在广袤的海域内发现并识别目标，具有覆盖面积大、全天候监测及不受气候影响的优势，但却受限于定位精度低、噪音多、误差大。成像遥感探测卫星被誉为“千里眼”，虽然幅宽窄、费用高，但是空间分辨率高。

将电子卫星侦察与成像遥感探测卫星两种手段协同使用，通过将不同源的信号整合在一起，可实现优势互补，将“听”与“看”，提升目标识别正确率及定位精度。

然而在协同利用天基电磁信号与遥感影像数据时，由于天基电磁信号存在多、乱、杂等问题，收集的遥感影像也存在数据稀疏、时间跨度较长、非实时等现实因素。传统的电磁信号与遥感影像数据关联算法大多基于单一特征(属性特征或位置特征)进行点的匹配，未能充分利用多个特征的优势。基于属性的目标关联方法对属性信息类型具有一致性和可关联性要求，泛化性能差；基于位置信息的目标关联方法不适用于信息重访率较低的场合，对目标的定位误差和几何形变也较为敏感。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于目标属性与拓扑特征的舰船雷达匹配方法，解决了现有技术中存在的抗定位误差性较差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于目标属性与拓扑特征的舰船雷达匹配方法，包括以下步骤：

步骤1、基于电磁信号与遥感影像的舰船目标位置的点对拓扑特征构建点对拓扑特征的基本概率分配函数；

步骤2、基于电磁信号归属搭载域舰船平台切片的概率构建属性特征的基本概率分配函数；

步骤3、根据点对拓扑特征的基本概率分配函数、属性特征的基本概率分配函数得到综合基本概率函数；

步骤4、基于综合基本概率函数，建立从电磁信号到遥感影像数据的初始关联矩阵；

步骤5、通过松弛标记法得到最优的目标关联概率矩阵，匹配结束。

本发明的特点还在于：

步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1、将电磁信号与遥感影像数据的舰船目标位置分别抽象为点集，并分别计算两个点集的点对拓扑特征；

步骤1.2、利用点对拓扑特征计算两个点集的拓扑相似性匹配测度；

步骤1.3、基于电磁信号与遥感影像中的舰船目标位置的拓扑特征相似性匹配测度构建拓扑基本概率分配函数。

步骤1.1中电磁信号点集为S＝{s₁,s₂,...,s_n}，遥感影像数据点集为T＝{t₁,t₂,...,t_n}，则点集S中，点s_j相对于点s_i的点对拓扑特征为：