本發(fā)明涉及海事領域，特別涉及一種自適應的雷達目標和ais目標融合方法。

背景技術：

1、現(xiàn)有的目標融合技術主要是根據(jù)兩個目標的速度差、距離差、航向差、時間差、長度差(部分場景下)進行判斷是否可以融合，這些閾值都是固定不變的?，F(xiàn)有的融合技術存在以下問題：

2、1、理想狀態(tài)下不同雷達發(fā)現(xiàn)的目標的經緯度坐標，和船舶ais上報的經緯度坐標完全相同，這樣融合的精確度會比較高。實際情況是船舶被不同雷達定位的坐標之間，船舶被雷達定位的坐標與船舶ais上報的坐標之間可能存在幾百米的偏差。當幾百米范圍存在多艘船舶時，很難對目標進行精確融合。

3、2、雷達跟蹤目標可能會丟失，十多秒鐘后會以新目標的形式發(fā)現(xiàn)此前丟失的目標。由于設備原因將同一目標誤判為2個目標會對實際應用，輔助決策產生很大的風險。

4、3、融合效率低下，數(shù)據(jù)延遲高。由于融合目標眾多，目標更新頻率高，融合流程復雜，計算量巨大。當融合速度趕不上數(shù)據(jù)產生速度，會造成數(shù)據(jù)延遲，而且延遲時長會越來越大。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中存在的問題，提供了一種自適應的雷達目標和ais目標融合方法，通過引入自適應距離閾值、雷達接續(xù)算法以及網格剖分并行計算及空間索引的方法，可以解決現(xiàn)有方案融合準確性和融合效率低下的問題。

2、本發(fā)明采用的技術方案如下：一種自適應的雷達目標和ais目標融合方法，包括：

3、步驟1、讀取不同雷達設備發(fā)現(xiàn)的雷達目標數(shù)據(jù)，合并雷達目標數(shù)據(jù)中重復的雷達目標和接續(xù)的雷達目標，獲取待融合雷達目標；

4、步驟2、讀取ais消息數(shù)據(jù)，獲取待融合ais目標；

5、步驟3、依次判斷待融合雷達目標與待融合ais目標是否滿足融合條件，滿足則進行融合得到雷達ais融合目標，否則不進行融合；

6、步驟4、得到最終的雷達目標、ais目標與雷達ais融合目標。

7、作為一種優(yōu)選方案，所述步驟1的子步驟包括：

8、步驟1.1、讀取一條雷達目標數(shù)據(jù)，判斷航跡是否消失，若否則進入步驟1.2，否則，將其添加到延遲刪除列表中，進入步驟1.7；

9、步驟1.2、判斷該雷達目標是否為待融合雷達目標，若否，進入步驟1.3，若是，更新緩存中的待融合雷達目標，進入步驟1.7；

10、步驟1.3、判斷該雷達目標是否綁定有待融合雷達目標，若否，進入步驟1.4，若是，進入步驟1.5；

11、步驟1.4、判斷是否找到被接續(xù)的雷達目標，若否，遍歷緩存中與該雷達目標的來源不同的待融合雷達目標，并判斷是否滿足融合條件，進入步驟1.6；若是，將該雷達目標與被接續(xù)目標綁定，并進行緩存，進入步驟1.7；

12、步驟1.5、判斷是否滿足解除綁定條件，若是，解除綁定關系后進行緩存，進入步驟1.8，若否，刷新綁定關系后進行緩存，進入步驟1.7；

13、步驟1.6、若滿足融合條件，將該雷達目標作為待融合雷達目標進行緩存，否則將該雷達目標與緩存中的待融合雷達目標進行綁定；

14、步驟1.7、對所有雷達目標數(shù)據(jù)重復執(zhí)行步驟1.1～步驟1.6的過程，輸出緩存中的待融合雷達目標。

15、作為一種優(yōu)選方案，所述步驟2的子步驟包括：

16、步驟2.1、讀取一條ais消息數(shù)據(jù)，并進行解析；

17、步驟2.2、根據(jù)mmsi查詢ais目標是否有緩存，若是，根據(jù)解析的ais消息，更新緩存中的待融合ais目標；若否，根據(jù)解析的ais消息，創(chuàng)建新的待融合ais目標緩存；

18、步驟2.3、從所有ais消息數(shù)據(jù)重復執(zhí)行步驟2.1～步驟2.2的過程，輸出緩存中的待融合ais目標。

19、作為一種優(yōu)選方案，所述步驟3的具體過程包括：

20、步驟3.1、對于待融合雷達目標，依次與滿足融合條件的待融合目標建立綁定關系，生成雷達ais融合目標，未與ais目標建立綁定關系的待融合雷達目標直接輸出；

21、步驟3.2、對于待融合ais目標，依次與滿足融合條件的待融合目標建立綁定關系，生成雷達ais融合目標，未與雷達目標建立綁定關系的待融合ais目標直接輸出。

22、作為一種優(yōu)選方案，所述步驟3.1的子步驟包括：

23、步驟3.1.1、獲取任一待融合雷達目標，判斷航跡是否消失，若是，進入步驟3.1.6；若否，進入步驟3.1.2；

24、步驟3.1.2、更新緩存中的待融合雷達目標的位置和狀態(tài)；

25、步驟3.1.3、判斷該待融合雷達目標是否綁定有ais目標，若是，進入步驟3.1.4；若否，進入步驟3.1.5；

26、步驟3.1.4、判斷是否滿足解綁條件，若是，解除綁定關系并輸出該雷達目標，進入步驟3.1.7；若否，刷新綁定關系并輸出雷達ais融合目標，進入步驟3.1.7；

27、步驟3.1.5、判斷緩存中是否存在滿足融合條件的待融合ais目標，若是，將該雷達目標與滿足融合條件的待融合ais目標建立綁定關系，生成雷達ais融合目標，進入步驟3.1.7；若否，輸出該雷達目標，進入步驟3.1.7；

28、步驟3.1.6、刪除緩存中的該待融合雷達目標，并解除其與ais目標的綁定關系，選擇緩存中下一待融合雷達目標，進入步驟3.1.1；

29、步驟3.1.7、重復步驟3.1.1～步驟3.1.6，完成所有待融合雷達目標的融合，得到輸出的雷達目標與雷達ais融合目標。

30、作為一種優(yōu)選方案，所述步驟3.2的子步驟包括：

31、步驟3.2.1、獲取任一待融合ais目標，更新緩存中的ais目標的位置和狀態(tài)；

32、步驟3.2.2、判斷該待融合ais目標是否綁定有雷達目標，若是，進入步驟3.2.3；若否，進入步驟3.2.4；

33、步驟3.2.3、判斷是否滿足解綁條件，若是，解除綁定關系并輸出該ais目標，進入步驟3.2.5；若否，刷新綁定關系并輸出雷達ais融合目標，進入步驟3.2.5；

34、步驟3.2.4、判斷緩存中是否存在滿足融合條件的待融合雷達目標，若是，將該ais目標與滿足融合條件的待融合雷達目標建立綁定關系，生成雷達ais融合目標，進入步驟3.2.5；若否，輸出該ais目標，進入步驟3.2.5；

35、步驟3.2.5、重復步驟3.2.1～步驟3.2.4，完成所有待融合ais目標的融合，得到輸出的ais目標與雷達ais融合目標。

36、作為一種優(yōu)選方案，所述融合條件具體包括：

37、判斷兩個目標之間的速度、航向、更新時間、長度是否均小于對應的預設融合閾值，以及判斷兩個目標的距離是否小于自適應距離閾值，若同時小于，則表示滿足融合條件，否則表示不滿足融合條件；

38、其中，自適應距離閾值生成方法為：

39、

40、其中，dmax為距離閾值的上限，count(i,j)為目標j是目標i的最近目標的次數(shù)，α和β為根據(jù)經驗設置的固定常數(shù)，用于控制d(i,j)增長的速率。

41、作為一種優(yōu)選方案，所述步驟1.4中，接續(xù)的雷達目標的判斷方法為：

42、通過雷達目標丟失信號前的速度、航向和信號消失時長，預估丟失信號的雷達目標可能出現(xiàn)的位置，當新發(fā)現(xiàn)的目標剛好出現(xiàn)在相同的位置時，則認定新發(fā)現(xiàn)的目標為之前丟失雷達信號的雷達目標。

43、作為一種優(yōu)選方案，在步驟3的融合過程中，將目標的經緯度坐標保留一位小數(shù)，并去除小數(shù)點進行拼接，從而轉換成一個數(shù)字網格id，具有相同數(shù)字網格id的經緯度坐標被剖分到一個網格中，采用多線程技術，并行對多個網格內的目標進行融合。

44、作為一種優(yōu)選方案，在將目標存入網格時，采用r樹存儲同一網格內的目標，為同一個網格內的目標建立空間索引。

45、與現(xiàn)有技術相比，采用上述技術方案的有益效果為：本發(fā)明提出的自適應的雷達目標和ais目標融合方法可以有效提升目標融合準確性和融合效率。