[发明专利]一种多源信息融合的声纳综合目标识别方法

说明书

本发明涉及一种多信息源融合的声纳目标综合识别方法。针对声纳在搜潜过程中目标识别正确率提升的问题，分析声纳目标特征及其获取手段，研究声纳目标特征提取、分析和识别方法，综合运用声纳探测回波特征信息、频谱信息、音频信息、目标运动要素信息、雷达信息、AIS信息等信息进行联合识别，深层次挖掘目标特征信息，通过图谱特性、频域特征、听音识别、运动要素等多维识别，将孤立的、碎片的数据转化成信息优势，从而转化成信息优势，形成标准的识别流程，提高声纳目标识别正确率。

技术领域

本发明属于声纳目标识别技术领域。本发明提出一种综合运用声纳探测回波特征信息、频谱信息、音频信息、目标运动要素信息、雷达信息、AIS信息等信息进行联合识别的多信息源融合的声纳目标综合识别方法，并通过图谱特性、频域特征、听音识别、运动要素等多维识别，将孤立的、碎片的数据转化成信息优势，形成标准的声纳目标综合识别使用流程，从而提高目标识别正确率。

背景技术

声纳目标识别是基于声纳装备发现目标的前提下，声纳职手依据声纳装备探测目标信息，利用图谱分析、听音识别、运动要素分析等综合信息判明目标属性的过程，也是声纳装备后置数据处理的重要环节。完成水下目标识别的关键是利用目标的不变特征。迄今为止，国内外有关水下目标识别的报道多属依据目标谱结构，但由于先验资料的不足，致使这种方式的识别实施具有较大的难度。对于回声信号而言，要想依据谱结构去识别更是难以实现。鉴于水声目标分类识别的复杂性，其总趋势朝综合识别方向发展，即采用数据融合的方式将各种可以利用的信息综合起来，除系统提供的识别信息以外，还要考虑位置因素、人的因素和各种先验知识等，最后作出判断。目标分类识别一般包括特征提取和分类判决两个阶段，首先是在采集到的信号中提取特征，然后根据所提取的特征进行分类。可见，对目标的分类识别首要条件是要获得良好的目标信号，从中提取目标特征。否则，目标的分类识别准确度就会下降。

发明内容

针对声纳目标识别正确率过低的问题，提出一种声纳综合目标识别方法，综合运用声纳探测回波特征信息、频谱信息、音频信息、目标运动要素信息、雷达信息、AIS信息等信息进行识别，达到快速、准确识别目标的目的。

本发明主要解决的技术问题是提供一种多源信息融合的声纳综合目标识别方法。本发明的技术方案为：

(1)声纳目标识别

声纳目标识别是基于声纳装备发现目标的前提下，声纳职手依据声纳装备探测目标信息，利用图谱分析、听音识别、运动要素分析等综合信息判明目标属性的过程；

(2)识别总体思路

声纳用于感知海洋环境中的目标信息，主要包括：舰艇辐射噪声特征及被动声纳系统、舰艇声反射特征及主动声纳系统、浅海/深海海洋环境测量。声纳探测的目标方位信息、距离信息、径向速度信息、频谱信息和音频信息，为被动声纳、主动声纳探测识别、目标运动要素解算等提供了实测手段支撑。声纳目标类型主要分为回声目标和噪声目标两种类型。声纳目标声信号特征体系，揭示了与潜艇目标螺旋桨桨数、桨叶数、尺度/吨位、外形、结构、目标外部材质、目标行为等属性相关联的辐射声、散射声两大类声信号精细特征形成机理、模型和规律。声纳探测目标回波特征、辐射噪声特性与目标尺度/吨位及特定机械周期运动、螺旋桨、目标外形、目标内部结构及材质、目标行为特征、声场干涉/畸变、听觉感知等相关的回声和辐射噪声信号密切相关。

目前，由于先验的信息不足，在声纳装备自动目标识别水平和能力还很有限的情况下，提出目标特征信息深度挖掘提取的方法，采取回波特征信息、频谱信息、音频信息、目标运动要素信息、雷达信息等信息进行综合识别的作战使用样式，成为提升声纳目标识别正确率的重要手段。因此，声纳目标特征信息深度提取、声纳职手目标综合识别的人机结合识别方式是促进声纳目标识别正确率提升的有效途径。