基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法及系統的製作方法

2023-06-06 06:39:46

基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法，包括：利用雷達航跡最新時刻航跡點狀態和航行計劃歷史關聯結果進行初步關聯判決，接著通過時間補償和間隔採樣構造航行計劃和雷達航跡的匹配點集，然後在匹配點集中構造航跡段進行分段匹配，統計成功匹配的點數及在點集中的比例，計算空間相似度和時間相似度，最後通過綜合關聯判決得到關聯結果。本發明在航行計劃與雷達航跡的關聯計算中採用分段匹配方法，利用若干航跡段的匹配反映航跡整體的相似性，有效減少野值點和偏航對關聯結果的影響；在關聯決策階段，對匹配點數比例、空間相似度、匹配點數和時間相似度進行綜合關聯判決，提高關聯結果的準確性。
【專利說明】基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法及系統

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種計劃類信息數據處理方法，特別涉及一種基於分段匹配的航行計 劃與雷達航跡關聯方法及系統。

【背景技術】
[0002] 航行計劃是指船舶在接受航次命令後擬定的航行過程中有關航行安全保證的具 體措施與對策。航行計劃包括從泊位到泊位的全部流程、預計航行總時間、預計航線上的氣 象情況和海況、各轉向點的經煒度、各段航線的航程和預計到達各轉向點的時刻、複雜航段 的航法以及對航線附近的危險物的避險手段、特殊航區的注意事項等。
[0003] 水上交通管制系統的目的是使航線上的船舶安全、有效、有計劃地在水域中行駛， 管制員需要對管制水域內的船舶動態進行實時監控。為了使管制員能夠快速準確地識別船 舶，掌握船舶的航行意圖，提供安全有效的管制服務，水上交通管制系統需要將雷達等傳感 器實時探測到的目標航跡與已知的航行計劃信息進行關聯，從而確定雷達探測到的哪一個 目標對應於哪一個航行計劃。
[0004] 現有的航行計劃與雷達航跡的關聯方法主要基於最短距離或同一時刻的映射規 貝1J，將雷達航跡點映射到計劃航線上，然後利用對應點之間的距離、航向差以及航速差等 多種特徵構造綜合相似度，最後選取相似度最大雷達的航跡作為與航行計劃匹配的目標航 跡。在這些方法中，航行計劃與雷達航跡的相似度是基於孤立點的信息構造的，不能較好地 反映航行計劃與雷達航跡的整體匹配情況，對於船舶實際航行路線與計劃航線的偏離、雷 達航跡的野值點以及航行時間延誤等複雜情況的適應性較差。


【發明內容】

[0005] 為解決目前的現有的航行計劃與雷達航跡的關聯方法中航行計劃與雷達航跡的 相似度是基於孤立點的信息構造的，不能較好地反映航行計劃與雷達航跡的整體匹配情 況，對於船舶實際航行路線與計劃航線的偏離、雷達航跡的野值點以及航行時間延誤等復 雜情況的適應性較差的問題，有必要提供一種基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方 法及系統。
[0006] 一種基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法，其包括如下步驟：
[0007] Sl、讀取航行計劃：讀取至少一條待關聯的航行計劃中的任意一條，初始化航行計 劃和雷達航跡的匹配點數集合、匹配點數比例集合、空間相似度集合和時間相似度集合；
[0008] S2、判斷是否存在未進行計算的雷達航跡，若是則執行步驟S3,否則執行步驟S7 ;
[0009] S3、讀取雷達航跡：讀取其中一條未進行計算的雷達航跡；
[0010] S4、初步關聯判決：取未進行計算的雷達航跡最新時刻航跡點向航行計劃作投影， 綜合考慮航行計劃的歷史關聯結果、投影點的位置及投影距離，對航行計劃與雷達航跡進 tx初步關聯判決；
[0011] S5、構造匹配點集：對航行計劃進行時間補償，計算時間相似度；在航行計劃與雷 達航跡的時間重疊區域內進行間隔採樣和插值，構造航行計劃匹配點集和雷達航跡匹配點 集；
[0012] S6、分段航跡匹配：分別從航行計劃匹配點集和雷達航跡匹配點集的第一個航跡 點開始依次設置為匹配參考點，對匹配參考點及在其之後的航跡點按順序構造航跡段，通 過比較各航跡段的長度和方向進行分段匹配；統計選取不同參考點時成功匹配的航跡點 數，取最大值作為航行計劃與雷達航跡的匹配點數，計算這些匹配點在整個點集中所佔的 比例及航行計劃與雷達航跡的空間相似度；重複執行步驟S2至步驟S6直至不存在未進行 計算的雷達軌跡；
[0013] S7、綜合關聯判決：分別對匹配點數比例、空間相似度、匹配點數和時間相似度設 置關聯門限，進行綜合關聯判決；
[0014] S8、輸出關聯結果：輸出航行計劃的關聯結果，並更新航行計劃的歷史關聯結果。
[0015] -種基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯繫統，其包括如下單元：
[0016] 航行計劃讀取單元，用於讀取至少一條待關聯的航行計劃中的任意一條，初始化 航行計劃和雷達航跡的匹配點數集合、匹配點數比例集合、空間相似度集合和時間相似度 集合；
[0017] 計算判斷單元，用於判斷是否存在未進行計算的雷達航跡，若是則執行雷達航跡 讀取單元，否則執行綜合關聯判決單元；
[0018] 雷達航跡讀取單元，用於讀取其中一條未進行計算的雷達航跡；
[0019] 初步關聯判決單元，用於取未進行計算的雷達航跡最新時刻航跡點向航行計劃作 投影，綜合考慮航行計劃的歷史關聯結果、投影點的位置及投影距離，對航行計劃與雷達航 跡進彳丁初步關聯判決；
[0020] 構造匹配點集構造單元，用於對航行計劃進行時間補償，計算時間相似度；在航行 計劃與雷達航跡的時間重疊區域內進行間隔採樣和插值，構造航行計劃匹配點集和雷達航 跡匹配點集；
[0021] 分段航跡匹配單元，用於分別從航行計劃匹配點集和雷達航跡匹配點集的第一個 航跡點開始依次設置為匹配參考點，對匹配參考點及在其之後的航跡點按順序構造航跡 段，通過比較各航跡段的長度和方向進行分段匹配；統計選取不同參考點時成功匹配的航 跡點數，取最大值作為航行計劃與雷達航跡的匹配點數，計算這些匹配點在整個點集中所 佔的比例及航行計劃與雷達航跡的空間相似度；重複執行計算判斷單元至分段航跡匹配單 元直至不存在未進行計算的雷達軌跡；
[0022] 綜合關聯判決單元，用於分別對匹配點數比例、空間相似度、匹配點數和時間相似 度設置關聯門限，進行綜合關聯判決；
[0023] 輸出關聯結果輸出單元，用於輸出航行計劃的關聯結果，並更新航行計劃的歷史 關聯結果。
[0024] 本發明提供的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法及系統：首先利用雷 達航跡最新時刻航跡點狀態和航行計劃歷史關聯結果進行初步關聯判決，接著通過時間補 償和間隔採樣構造航行計劃和雷達航跡的匹配點集，然後在匹配點集中構造航跡段進行分 段匹配，統計成功匹配的點數及在點集中的比例，計算空間相似度和時間相似度，最後通過 綜合關聯判決得到關聯結果。本發明的輸入信息包括航行計劃和雷達航跡。航行計劃包括 航行計劃的起點、終點和各預計轉向點的經煒度和計劃到達時間，以及該航行計劃的歷史 關聯結果；雷達航跡包括航跡批號和各雷達航跡點的時間、經煒度等。其中，將航行計劃中 的起點、終點、轉向點以及根據這些信息推算得到的其他航跡點統稱為計劃航跡點；航行計 劃中不存在時間相同的計劃航跡點；將由兩個航跡點確定的線段稱為航跡段；航行計劃的 歷史關聯結果為上次關聯計算中與其關聯的雷達航跡批號，若歷史關聯結果未知或無雷達 航跡與其關聯則置為空。
[0025] 因此，本發明具有以下優點：
[0026] (1)在航行計劃與雷達航跡的關聯計算中採用分段匹配方法，利用若干航跡段的 匹配反映航跡整體的相似性，有效減少野值點和偏航對關聯結果的影響；
[0027] (2)在關聯決策中，對匹配點數比例、空間相似度、匹配點數和時間相似度進行綜 合關聯判決，提高關聯結果的準確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1是本發明實施方式提供的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法流 程圖；
[0029] 圖2是圖1中步驟S6的子流程圖；
[0030] 圖3是本發明實施方式提供的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯繫統的 結構框圖。

【具體實施方式】
[0031] 如圖1所示，本發明實施例提供一種基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方 法，其包括如下步驟：
[0032] Sl、讀取航行計劃：讀取至少一條待關聯的航行計劃中的任意一條，初始化航行計 劃和雷達航跡的匹配點數集合、匹配點數比例集合、空間相似度集合和時間相似度集合。
[0033] S2、判斷是否存在未進行計算的雷達航跡，若是則執行步驟S3,否則執行步驟S7。
[0034] S3、讀取雷達航跡：讀取其中一條未進行計算的雷達航跡。
[0035] S4、初步關聯判決：取未進行計算的雷達航跡最新時刻航跡點向航行計劃作投影， 綜合考慮航行計劃的歷史關聯結果、投影點的位置及投影距離，對航行計劃與雷達航跡進 行初步關聯判決。
[0036] S5、構造匹配點集：對航行計劃進行時間補償，計算時間相似度；在航行計劃與雷 達航跡的時間重疊區域內進行間隔採樣和插值，構造航行計劃匹配點集和雷達航跡匹配點 集。
[0037] S6、分段航跡匹配：分別從航行計劃匹配點集和雷達航跡匹配點集的第一個航跡 點開始依次設置為匹配參考點，對匹配參考點及在其之後的航跡點按順序構造航跡段，通 過比較各航跡段的長度和方向進行分段匹配；統計選取不同參考點時成功匹配的航跡點 數，取最大值作為航行計劃與雷達航跡的匹配點數，計算這些匹配點在整個點集中所佔的 比例及航行計劃與雷達航跡的空間相似度；重複執行步驟S2至步驟S6直至不存在未進行 計算的雷達軌跡。
[0038] S7、綜合關聯判決：分別對匹配點數比例、空間相似度、匹配點數和時間相似度設 置關聯門限，進行綜合關聯判決。
[0039] S8、輸出關聯結果：輸出航行計劃的關聯結果，並更新航行計劃的歷史關聯結果。
[0040] 本實施例及以下實施例中所涉及的根據航跡點經煒度進行的距離和方位計算均 可以採用Bowring公式。
[0041] 本發明實施例可用於水上交通管制系統、對海雷達監視系統等，屬於信息融合領 域。本發明提供的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法及系統：首先利用雷達航 跡最新時刻航跡點狀態和航行計劃歷史關聯結果進行初步關聯判決，接著通過時間補償和 間隔採樣構造航行計劃和雷達航跡的匹配點集，然後在匹配點集中構造航跡段進行分段匹 配，統計成功匹配的點數及在點集中的比例，計算空間相似度和時間相似度，最後通過綜合 關聯判決得到關聯結果。本發明的輸入信息包括航行計劃和雷達航跡。航行計劃包括航行 計劃的起點、終點和各預計轉向點的經煒度和計劃到達時間，以及該航行計劃的歷史關聯 結果；雷達航跡包括航跡批號和各雷達航跡點的時間、經煒度等。其中，將航行計劃中的起 點、終點、轉向點以及根據這些信息推算得到的其他航跡點統稱為計劃航跡點；航行計劃中 不存在時間相同的計劃航跡點；將由兩個航跡點確定的線段稱為航跡段；航行計劃的歷史 關聯結果為上次關聯計算中與其關聯的雷達航跡批號，若歷史關聯結果未知或無雷達航跡 與其關聯則置為空。
[0042] 因此，本發明具有以下優點：
[0043] (1)在航行計劃與雷達航跡的關聯計算中採用分段匹配方法，利用若干航跡段的 匹配反映航跡整體的相似性，有效減少野值點和偏航對關聯結果的影響；
[0044] (2)在關聯決策中，對匹配點數比例、空間相似度、匹配點數和時間相似度進行綜 合關聯判決，提高關聯結果的準確性。
[0045] 可選地，在本發明實施例所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法 中，所述步驟Sl包括：
[0046] S11、讀取航行計劃：讀取航行計劃Pi,其中1彡i彡M，M為正整數；
[0047] S12、初始化匹配分數：將匹配點數集合
[0048] UMatchNum = (MatchNum1, MatchNum2, ···，MatchNumJ、匹配點數比例集合
[0049] UMatchRate = (MatchRate1, MatchRate2, ···，MatchRateJ、空間相似度集合
[0050] UDisScore = (DisScore1, DisScore2, ···，DisScoreJ 和時間相似度集合
[0051] UTimeScore = ITimeScore1, TimeScore2, ···，TimeScoreN}中的所有元素設置為 0〇
[0052] 可選地，在本發明實施例所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法 中：其中步驟Sl中有N條待關聯的雷達航跡（SpS 2,... SN}，其中步驟S3中讀取其中任一條 未進行計算的雷達航跡記作Sj，其中I < j < N，N為正整數。
[0053] 可選地，在本發明實施例所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法 中，所述步驟S4包括以下子步驟：
[0054] S41、航跡點投影：取Sj最新時刻的航跡點，記作SHead j;過SHead」分別向P i的各 個相鄰航跡點確定的計劃航跡段作垂線，將垂足作為SHeadj在該航跡段上的投影點；若垂 足在航跡段的延長線上，則將與SHead j距離較近的航跡段端點作為SHead」在該航跡段上的 投影點；最後採用枚舉法從SHeadj在所有航跡段的投影點中選取與SHead^g離最近的點作 為i上的投影點，記作PHead j;若距離最近的投影點存在多個，則選取時間最新的 投影點作為PHeadj。
[0055] S42、雷達航跡狀態判決：若PHeadjS P i的起點或終點，則認為S」的當前狀態不在 Pi的計劃範圍內，執行S2 ;否則執行步驟S43。
[0056] S43、歷史關聯結果判決：取歷史關聯結果，若歷史關聯結果不為空，且與\的 批號一致，則執行步驟S5 ;否則執行步驟S44。
[0057] S44、投影距離判決：設置初步關聯距離閾值DisTHl，用航跡點經煒度計算PHeadj 和SHeadj之間的距離Disl，若Disl彡DisTHl，則執行步驟S2 ;否則執行步驟S5。初步關 聯距離閾值DisTHl優選為10km。
[0058] 可選地，在本發明實施例所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法 中，所述步驟S5包括如下子步驟：
[0059] S51、計算投影點時間：用PHeadj所在航跡段兩端點的預計到達時間，根據PHead」 在航跡段中的位置，通過線性插值計算出PHeadj的航跡點時間，記作PHeadTime。
[0060] S52、計算時間相似度：將SHeadj的航跡點時間記作SHead j. Time，計算 時間差TimeDiffj= SHeadTime-PHeadj. Time，進而計算？1與S』的時間相似度

【權利要求】
1. 一種基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法，其特徵在於，其包括如下步 驟： 51、 讀取航行計劃：讀取至少一條待關聯的航行計劃中的任意一條，初始化航行計劃和 雷達航跡的匹配點數集合、匹配點數比例集合、空間相似度集合和時間相似度集合； 52、 判斷是否存在未進行計算的雷達航跡，若是則執行步驟S3,否則執行步驟S7 ; 53、 讀取雷達航跡：讀取其中一條未進行計算的雷達航跡； 54、 初步關聯判決：取未進行計算的雷達航跡最新時刻航跡點向航行計劃作投影，綜合 考慮航行計劃的歷史關聯結果、投影點的位置及投影距離，對航行計劃與雷達航跡進行初 步關聯判決； 55、 構造匹配點集：對航行計劃進行時間補償，計算時間相似度；在航行計劃與雷達航 跡的時間重疊區域內進行間隔採樣和插值，構造航行計劃匹配點集和雷達航跡匹配點集； 56、 分段航跡匹配：分別從航行計劃匹配點集和雷達航跡匹配點集的第一個航跡點開 始依次設置為匹配參考點，對匹配參考點及在其之後的航跡點按順序構造航跡段，通過比 較各航跡段的長度和方向進行分段匹配；統計選取不同參考點時成功匹配的航跡點數，取 最大值作為航行計劃與雷達航跡的匹配點數，計算這些匹配點在整個點集中所佔的比例及 航行計劃與雷達航跡的空間相似度；重複執行步驟S2至步驟S6直至不存在未進行計算的 雷達軌跡； 57、 綜合關聯判決：分別對匹配點數比例、空間相似度、匹配點數和時間相似度設置關 聯門限，進行綜合關聯判決； 58、 輸出關聯結果：輸出航行計劃的關聯結果，並更新航行計劃的歷史關聯結果。
2. 如權利要求1所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法，其特徵在於， 所述步驟Sl包括： Sl1、讀取航行計劃：讀取航行計劃Pi,其中I<i<M，M為正整數； S12、初始化匹配分數：將匹配點數集合 UMatchNum= (MatchNum1,MatchNum2, ···，MatchNumJ、匹配點數比例集合 UMatchRate= (MatchRate1,MatchRate2, ···，MatchRateJ、空間相似度集合 UDisScore= (DisScore1,DisScore2, ···，DisScore1J和時間相似度集合 UTimeScore=ITimeScore1,TimeScore2, ···，TimeScore1J中的所有元素設置為 0〇
3. 如權利要求2所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法，其特徵在於： 其中步驟Sl中有N條待關聯的雷達航跡（SpS2,...SN}，其中步驟S3中讀取其中任一條未 進行計算的雷達航跡記作Sj，其中1彡j彡N，N為正整數。
4. 如權利要求3所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法，其特徵在於， 所述步驟S4包括以下子步驟： S41、航跡點投影：取Sj最新時刻的航跡點，記作SHead過SHead」分別向P各個相 鄰航跡點確定的計劃航跡段作垂線，將垂足作為SHeadj在該航跡段上的投影點；若垂足在 航跡段的延長線上，則將與SHeadj距離較近的航跡段端點作為SHead」在該航跡段上的投影 點；最後採用枚舉法從SHeadj在所有航跡段的投影點中選取與SHead」距離最近的點作為 Pi上的投影點，記作PHead」;若距離最近的投影點存在多個，則選取時間最新的投 影點作為PHeadj; 542、 雷達航跡狀態判決：若PHeadjSPi的起點或終點，則認為Sj的當前狀態不在P^勺 計劃範圍內，執行S2 ;否則執行步驟S43 ; 543、 歷史關聯結果判決：取歷史關聯結果，若歷史關聯結果不為空，且與Sj的批號 一致，則執行步驟S5 ;否則執行步驟S44 ; 544、 投影距離判決：設置初步關聯距離閾值DisTHl，用航跡點經煒度計算PHeadjP SHeadj之間的距離Disl，若Disl彡DisTHl，則執行步驟S2 ;否則執行步驟S5。
5. 如權利要求4所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法，其特徵在於， 所述步驟S5包括如下子步驟： 551、 計算投影點時間：用PHeadj所在航跡段兩端點的預計到達時間，根據PHead」在航 跡段中的位置，通過線性插值計算出PHeadj的航跡點時間，記作PHeadTime; 552、 計算時間相似度：將SHeadj的航跡點時間記作SHeadTime，計算時 間差TimeDiffj=SHeadj.Time-PHeadj.Time，進而計算S』的時間相似度
?中TimeDiffj的單位為秒； 553、 更新投影點時間：用PHeadj的信息構造航跡點PHeacT』，將PHeacT」的航跡點時 間設置為SHeadj.Time; 554、 創建匹配點集：創建兩個空鍊表，分別作為航行計劃匹配點集PListj和雷達航跡 匹配點集SListj,將PHeacT」插入到PList」尾部，將SHead」插入到SList」尾部； 555、 時間補償：用Pi的信息構造航行計劃Pm將Pu中所有航跡點的時間P$Time設 置為Pij.Time+TimeDiffJ; 556、 設置採樣參數：令航跡採樣間隔N= 10,令當前採樣時刻CurTime=SHeadj. Time； 557、 間隔採樣：將Sj中CurTime時刻對應的雷達航跡點記作s，在Sj中從s開始 沿著時間減小的方向選取第N個雷達航跡點，記作Ssamp;若s之前的雷達航跡點不足N 個，則執行步驟S6 ;否則執行步驟S58 ; 558、 選取計劃航跡點：將Ssamp的航跡點時間記作ssamp.Time，若Pu中存在計劃航跡 點Pmde的時間Time滿足Time彡Ssamp.Time且Time彡CurTime，則執行步驟S59 ;否則執行 步驟S510 ; 559、 插入計劃航跡點及對應的雷達航跡點：若PnmteR有一個，則將p 入到PList」 尾部，然後在I中通過線性插值求取Time時刻的雷達航跡點，並將其插入到SList部； 若Pnmte存在多個，則將各點按照時間從大到小的順序依次插入到PList肩部，然後在S」中 通過線性插值依次求取對應時刻的雷達航跡點，並依次插入到SList^l部； S510、插入雷達航跡點及對應的計劃航跡點：判斷Ssamp.Time是否小於Pu起點的航跡 點時間，若是則執行步驟S6 ;否則將SsaJf入到SList 部，在Pu中通過線性插值求取 Ssamp.Time時刻的計劃航跡點，並將其插入到PLiStj尾部，令CurTime=ssamp.Time，執行步 驟S57。
6. 如權利要求5所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法，其特徵在於， 所述步驟S6包括如下子步驟： 561、 設置航行計劃和雷達航跡的匹配參考點：選取PListj的頭結點作為航行計劃的匹 配參考點PRef，選取SListj的頭結點作為雷達航跡的匹配參考點SRef; 562、 設置臨時匹配點數：設置臨時匹配點數Num= 1 ; 563、 計算臨時空間相似度：用航跡點經煒度計算PRef和SRef之間的距離Dis2,計算 ^ ^ " ( Disl2) 臨時空間相似度7^= 其中Dis2的單位為公裡； 564、 設置計劃航跡段和雷達航跡段的起點：選取PRef作為計劃航跡段的起點PStart， 選取SRef作為雷達航跡段的起點SStart; S65判斷航跡點起點是否為鍊表的尾節點：判斷PStart和SStart是否為鍊表的尾節 點，若是則執行S613 ;否則執行S66 ; 566、 設置計劃航跡段和雷達航跡段的終點：選取PLis^中PStart的下一點作為計劃 航跡段的終點PEnd，選取SListj中SStart的下一點作為雷達航跡段的終點SEnd; 567、 計算航跡段長度和航跡段方向：將以PStart為起點PEnd為終點的計劃航跡段記 作PSeg，將以SStart為起點SEnd為終點的雷達航跡段記作SSeg;定義航跡段長度為起點 與終點間的距離；定義航跡段方向為起點到終點確定的矢量方向按逆時針方向與正北方向 的夾角，取值範圍為[〇°，360° );用PSeg兩端點的經煒度計算PSeg的長度TOis及方向 PAngle，用SSeg兩端點的經煒度計算SSeg的長度SDis及方向SAngle; 568、 判斷是否滿足航跡段匹配條件：設定航跡段長度匹配閾值DisTH為0. 4,航跡段方 向匹配閾值AngleTH為20°;判斷
是否成立，若成立則判定PSeg和SSeg為匹配航跡段，PEnd和SEnd為匹配點，執行步 驟S611 ;否則執行步驟S69 ; 569、 判斷航跡段終點是否為鍊表尾節點：判斷PEnd和SEnd是否為鍊表的尾節點，若是 則執行步驟S613,否則執行步驟S610; 5610、 更新航跡段終點：將PEnd更新為PListj中PEnd的下一點，將SEnd更新為SListj 中SEnd的下一點，執行步驟S67; 5611、 更新臨時匹配點數和臨時空間相似度：更新臨時匹配點數Num= Num+1，用航跡點經煒度計算PEnd和SEnd之間的距離Dis，更新臨時空間相似度
5612、 更新航跡段起點：將PStart更新為PEnd對應的航跡點，將SStart更新為SEnd 對應的航跡點，執行步驟S65; 5613、 判斷臨時匹配點數是否滿足更新條件：判斷Num>MatchNumj是否成立，若是則 執行步驟S614,否則執行步驟S615; 5614、 更新匹配點數、匹配點數比例和空間相似度：更新匹配點數MatchNumj=Num，更 新匹配點數比例MatchRatej=Num/TotalNum』，其中TotalNumj為鍊表PList』中的節點個 數，更新空間相似度DisScorej=TmpDisScore/Num; S615判斷匹配參考點是否為鍊表尾節點：判斷PRef和SRef是否為鍊表尾節點，若是 則執行步驟S7 ;否則執行步驟S616 ; S616更新匹配參考點：將PRef更新為PListj中PRef的下一點，將SRef更新為SListj中SRef的下一點，執行步驟S62。
7.如權利要求6所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法，其特徵在於， 所述步驟S7包括如下子步驟： 571、 空間相似度篩選：設置空間相似度門限DisScoreTH為0.6,遍歷UDisScoreJt 於所有滿足DisScorep<DisScoreTH的下標p，將DisScore,人UDisScore中刪除，將 MatchRatep從UMatchRate中刪除，將MatchNump從UMatchNum中刪除，將TimeScorep從 UTimeScore中刪除； 572、 空間相似度判決：判斷UDisScore是否為空集，若是，則判定無雷達航跡與Pi* 聯，執行步驟S8 ;否則執行步驟S73 ; 573、 匹配點數比例篩選：設置匹配點數比例門限MatchRateTH為0. 5,遍歷 UMatchRate，對於所有滿足MatchRateq<MatchRateTH的下標 q，將DisScoreqWUDisScore 中刪除，將MatchRateqWUMatchRate中刪除，將MatchNum5從UMatchNum中刪除，將 TimeScoreqWUTimeScore中刪除； 574、 匹配點數比例判決：取UMatchRate的元素個數，若元素個數為0,則判定無雷達航 跡與Pi關聯，執行步驟S8 ;若元素個數為1，將該元素記作MatchRatea，則判定SgPi關聯， 執行步驟S8 ;若元素個數大於1，則執行步驟S75 ;
S75匹配點數篩選：設置匹配點數門限MatchNumTH為0. 3,採用遍曆法選取UMatchNum中的最大值MaxMatchNum;遍歷UMatchNum，對集合中任意元素MatchNum1?計算 對於所有滿足MatchNumDiff；> ， MatchNumTH的下標r，將DisScore1?從UDisScore中刪除，將MatchRatej?從UMatchRate中 刪除，將MatchNum1?從UMatchNum中刪除，將TimeScorej?從UTimeScore中刪除； 576、 匹配點數判決：取UMatchNum的元素個數，若元素個數為1，將該元素記作 MatchNumb，則判定5)3與Pi關聯，執行步驟S8 ;若元素個數大於1，則執行步驟S77 ; 577、 時間相似度篩選：設置時間相似度門限TimeScoreTH為0.4,採用遍曆法選取 UTimeScore中的最大值MaxTimeScore;遍歷UTimeScore，對集合中任意元素TimeScoret 計算
對於所有滿足TimeScoreDifft> TimeScoreTH的下標t，將DisScoret從UDisScore中刪除，將MatchRatet從UMatchRate中 刪除，將MatchNumt從UMatchNum中刪除，將TimeScoret從UTimeScore中刪除； 578、 時間相似度判決：取UTimeScore的元素個數，若元素個數為1，將該元素記作 TimeScore。，則判定5。與Pi關聯，執行步驟S8 ;若元素個數大於1，則執行步驟S79 ; 579、 最終關聯判決：採用遍曆法選取UDisScore中的最大值MaxDisScore，若在 UDisScore中MaxDisScore對應的元素僅有一個，記作DisScored，則判定5(1與Pi關聯；若 MaxDisScore對應的元素不唯一，則判定UDisScore中所有等於MaxDisScore的元素對應的 雷達航跡都與Pi關聯。
8. 如權利要求7所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法，其特徵在於， 所述步驟S8包括如下子步驟： 581、 輸出關聯結果：輸出關聯判決結果中與Pi*聯的雷達航跡批號； 582、 更新歷史關聯結果：若關聯的雷達航跡僅有一條，則將歷史關聯結果更新為 當前輸出的雷達航跡批號；若關聯的雷達航跡為多條，則將Pi的歷史關聯結果更新為空。
9. 如權利要求1-8任一項所述的基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯方法，其特 徵在於，其還包括如下步驟： S9、在步驟S8之後，判斷是否存在未讀取的待關聯的航行計劃，若是則重複執行步驟Sl至S9直至不存在未讀取的待關聯的航行計劃，並終止本流程；否則直接終止本流程。
10. -種基於分段匹配的航行計劃與雷達航跡關聯繫統，其特徵在於，其包括如下單 元： 航行計劃讀取單元，用於讀取至少一條待關聯的航行計劃中的任意一條，初始化航 行計劃和雷達航跡的匹配點數集合、匹配點數比例集合、空間相似度集合和時間相似度集 合； 計算判斷單元，用於判斷是否存在未進行計算的雷達航跡，若是則執行雷達航跡讀取 單元，否則執行綜合關聯判決單元； 雷達航跡讀取單元，用於讀取其中一條未進行計算的雷達航跡； 初步關聯判決單元，用於取未進行計算的雷達航跡最新時刻航跡點向航行計劃作投 影，綜合考慮航行計劃的歷史關聯結果、投影點的位置及投影距離，對航行計劃與雷達航跡 進行初步關聯判決； 構造匹配點集構造單元，用於對航行計劃進行時間補償，計算時間相似度；在航行計劃 與雷達航跡的時間重疊區域內進行間隔採樣和插值，構造航行計劃匹配點集和雷達航跡匹 配點集； 分段航跡匹配單元，用於分別從航行計劃匹配點集和雷達航跡匹配點集的第一個航跡 點開始依次設置為匹配參考點，對匹配參考點及在其之後的航跡點按順序構造航跡段，通 過比較各航跡段的長度和方向進行分段匹配；統計選取不同參考點時成功匹配的航跡點 數，取最大值作為航行計劃與雷達航跡的匹配點數，計算這些匹配點在整個點集中所佔的 比例及航行計劃與雷達航跡的空間相似度；重複執行計算判斷單元至分段航跡匹配單元直 至不存在未進行計算的雷達軌跡； 綜合關聯判決單元，用於分別對匹配點數比例、空間相似度、匹配點數和時間相似度設 置關聯門限，進行綜合關聯判決； 輸出關聯結果輸出單元，用於輸出航行計劃的關聯結果，並更新航行計劃的歷史關聯 結果。
【文檔編號】G08G3/00GK104464379SQ201410751109
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月9日 優先權日:2014年12月9日
【發明者】塗一田, 餘昀, 張必銀, 劉顥 申請人:中國船舶重工集團公司第七0九研究所