[发明专利]基于多源传感器的无人船信息感知系统数据综合处理方法

权利要求书

1.一种基于多源传感器的无人船信息感知系统数据综合处理方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、根据多源传感器的数据类型，数据率进行读取，并对读取到的数据进行解析，然后传入数据预处理部分；

步骤二、预处理部分对读取过后的数据进行解析和归一化处理，同时对不同坐标系中的数据进行坐标转换，对不同时间传递过来的数据进行时间同步；

每种传感器输出时间同步、等间隔、数值归一化的一串数据序列，并生成标准化的预处理后数据，送入融合处理和信息综合处理单元；

步骤三、多源传感器数据融合的处理包括航迹起始和航迹关联两个部分；航迹起始采用速度法建立初始波门，如果三个点迹落入相关波门中，则航迹起始成功，进行滤波初始化并建立点迹与航迹相关波门；航迹关联则是将声呐信息与雷达、AIS和ESM数据进行关联，若声呐信息和任一信息关联上，则认为目标为水上目标，均未关联上，则认为目标为水下目标；

航迹关联采用基于滑窗式双门限检测的角度跟踪算法，首先计算一个滑窗内两个航迹相同节点的方位角数据均值之差，再将该滑窗内所有节点处均值差值的平方和与设定第一门限进行比较，若大于第一门限则关联次数计数器的值加1；然后对下一个滑窗内的航迹数据进行同样的处理，最后将多个滑窗处理之后，将关联次数计数器的计数值与设定第二门限值进行比较；若大于第二门限，则判定航迹关联，即两条航迹为同一目标，否则判定航迹不关联，即两条航迹分别表示不同目标；

步骤四、多源传感器数据综合内容有以下三个部分：

无人船倾覆预警：根据无人船的所能承受的最大横摇角，最大纵摇角，将最大横摇纵摇变化率分成1~9这九个等级，其中等级1为基本无倾覆危险，等级9为有极大可能存在倾覆危险；通过惯导系统传回的无人船的横、纵摇角判断本船当前对应的倾覆等级，判定本船是否有倾覆危险；

海况等级估计：分别采集无人船气象仪的风速信息和惯导的横摇角信息，通过横摇角信息在线估计无人船的横摇运动响应函数，然后反演出海浪谱，再从海浪谱中提取海浪高信息，根据海浪等级与浪高和风速的关系联合估计出当前海域的海况等级；

目标危险等级和数据置信度赋值：在航迹关联后，根据目标的属性，即目标为水上还是水下目标，目标是否存在电子对抗情况，目标是否传输有AIS信息来赋予目标的危险等级；根据目标的数据来源、目标类型、关联质量和环境因素，按照不同的权重分配综合判断输出目标信息的置信度；

步骤五、生成综合报表；

将得到的UTC时间、目标批数、目标批号、目标类型、目标方位、方位单位、目标距离、目标强度、目标速度、目标威胁等级、目标信息置信度、海况信息和本船信息进行顺序输出。