基于时空效能联合驱动的协同探测在线评估方法及系统与流程

本发明涉及探测评估，尤其涉及基于时空效能联合驱动的协同探测在线评估方法及系统。

背景技术：

1、协同探测系统由多台异构探测设备（如雷达、光电、红外等）组网构成，其效能评估对于系统运行优化和任务保障具有重要意义。现有评估方法普遍存在以下相互关联的技术困境：在数据预处理阶段，未能有效解决多源探测设备实时原始信号的时空异构性问题，信号时间戳不一致、空间坐标不统一导致数据同步精度低，且缺乏有效的空域信号增强处理机制，使得后续特征提取的有效性不足；在评估体系方面，多采用固定权重的单一维度评估模式，无法根据探测任务的重要性程度动态调整指标权重，导致评估结果与实际应用需求脱节；在时间维度上，传统方法通常以单次或固定时间窗口内的指标计算结果作为最终效能结论，属于“快照式”评估，缺乏对综合效能随时间演化规律的挖掘，难以精准识别设备效能波动趋势及潜在退化风险。

2、现有方法在数据预处理阶段对多源信号进行时间戳对齐和空间坐标转换后直接进行指标计算，未考虑探测信号的空域分布特性对后续特征提取的影响，由于各探测设备空间分布不均匀，直接融合后的信号数据存在空域能量分散问题，导致提取的覆盖、跟踪、识别特征有效性不足，评估结果可信度随之下降，形成“数据层误差向效能层传导”的困境。同时，不同探测任务（如区域监视侧重覆盖、目标抵近侦察侧重跟踪、属性判别侧重识别）对覆盖、跟踪、识别三个维度的需求优先级差异显著，固定权重的评估模式无法根据任务需求动态调整关注重点，造成任务层适配缺失。此外，探测设备在实际运行中因环境变化、设备老化、目标机动等因素呈现效能波动和衰减趋势，静态“快照式”评估无法识别动态风险，形成时间层风险盲区。上述三个问题并非孤立存在，而是构成了“数据层误差传导→任务层适配缺失→时间层风险盲区”的递进式技术困境，现有技术尚未提出能够打通数据层、任务层和时间层壁垒的完整解决方案，因此亟需一种能够实现精准、动态、前瞻的协同探测系统效能在线评估方法。

技术实现思路

1、本发明提供基于时空效能联合驱动的协同探测在线评估方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的基于时空效能联合驱动的协同探测在线评估方法，包括：

3、s1、对探测设备的实时原始信号数据进行时空配准融合，得到所述探测设备的同步信号数据；

4、s2、对所述同步信号数据进行空域相干积累，得到所述同步信号数据的增强探测数据；

5、s3、基于所述探测设备的探测任务要求，解析所述增强探测数据的任务关联特征，并基于所述任务关联特征，对所述探测设备进行多维效能评估，得到所述探测设备的探测区域覆盖指标、跟踪精度指标及识别精准指标；

6、s4、基于所述探测任务要求的重要性程度，对所述探测区域覆盖指标、所述跟踪精度指标及所述识别精准指标进行参量因子融合，得到所述探测设备的综合效能指标；

7、s5、对所述综合效能指标进行时序趋势推演，得到所述探测设备的效能演化轨迹；

8、s6、基于所述效能演化轨迹，对所述探测设备进行运行稳健性分析，以生成所述探测设备的在线效能评估报告。

9、其中，步骤s1的时空配准融合为步骤s2的空域相干积累提供相位一致性基准，步骤s2的增强探测数据为步骤s3的特征提取提供高信噪比信号基础，步骤s3的探测区域覆盖指标、跟踪精度指标及识别精准指标为步骤s4的参量因子融合提供分项效能数据，步骤s4的综合效能指标为步骤s5的时序趋势推演提供可比较的量化序列，步骤s5的效能演化轨迹为步骤s6的运行稳健性分析提供动态基线参照，所述步骤s1至s6依次递进，共同构成协同探测系统效能在线评估的完整技术闭环。

10、在一个优选的实施方式中，所述对探测设备的实时原始信号数据进行时空配准融合，得到所述探测设备的同步信号数据，包括：

11、采集探测设备的实时原始信号数据；

12、对所述实时原始信号数据进行时间戳对齐，得到所述探测设备的时间配准数据；

13、基于所述探测设备的位置与姿态参数，对所述时间配准数据进行空间坐标变换，得到所述探测设备的空间配准数据；

14、对所述空间配准数据进行格式统一化处理，得到所述探测设备的同步信号数据。

15、在一个优选的实施方式中，所述对所述同步信号数据进行空域相干积累，得到所述同步信号数据的增强探测数据，包括：

16、对所述同步信号数据进行空域分布采样，得到所述同步信号数据的空域样本集；

17、基于所述空域样本集中样本的信号源相对位置，对所述空域样本集进行相位补偿，得到所述同步信号数据的相位对齐数据；

18、对所述相位对齐数据进行相干叠加，得到所述同步信号数据的增强探测数据。

19、在一个优选的实施方式中，所述基于所述探测设备的探测任务要求，解析所述增强探测数据的任务关联特征，包括：

20、对所述探测设备的探测任务要求进行语义解析，得到所述探测设备的空间约束条件和性能约束条件；

21、对所述增强探测数据进行特征提取，得到所述增强探测数据的多维特征；

22、基于所述空间约束条件和所述性能约束条件，对所述多维特征进行递归特征消除，得到所述增强探测数据的任务关联特征。

23、在一个优选的实施方式中，所述基于所述任务关联特征，对所述探测设备进行多维效能评估，得到所述探测设备的探测区域覆盖指标、跟踪精度指标及识别精准指标，包括：

24、对所述任务关联特征进行特征解构分离，得到所述增强探测数据的覆盖特征、跟踪特征和识别特征；

25、基于所述覆盖特征，对所述探测设备进行空域覆盖率解析，得到所述探测设备的探测区域覆盖指标；

26、基于所述跟踪特征，对所述探测设备进行定位精度估计，得到所述探测设备的跟踪精度指标；

27、基于所述识别特征，对所述探测设备进行属性判别置信度量化，得到所述探测设备的识别精准指标。

28、在一个优选的实施方式中，所述基于所述探测任务要求的重要性程度，对所述探测区域覆盖指标、所述跟踪精度指标及所述识别精准指标进行参量因子融合，得到所述探测设备的综合效能指标，包括：

29、对所述探测任务要求进行优先级分析，得到所述探测任务要求的重要性程度；

30、基于所述探测任务要求的任务类型标识，将所述重要性程度映射为所述探测区域覆盖指标、所述跟踪精度指标及所述识别精准指标的多维权重系数；

31、基于所述多维权重系数，对所述探测区域覆盖指标、所述跟踪精度指标及所述识别精准指标进行加权融合，得到所述探测设备的综合效能指标。

32、在一个优选的实施方式中，所述综合效能指标的计算公式如下：

33、；

34、式中，表示所述综合效能指标，表示覆盖维度权重系数，表示跟踪维度权重系数，表示识别维度权重系数，表示归一化后的探测区域覆盖指标，表示归一化后的跟踪精度指标，表示归一化后的识别精准指标。

35、在一个优选的实施方式中，所述对所述综合效能指标进行时序趋势推演，得到所述探测设备的效能演化轨迹，包括：

36、对所述综合效能指标进行时序排序，得到所述综合效能指标的效能时序序列；

37、对所述效能时序序列进行趋势规律分析，得到所述效能时序序列的趋势性参量、周期性参量及残余波动参量；

38、基于所述趋势性参量、所述周期性参量及所述残余波动参量，识别出所述效能时序序列的宏观演化阶段和微观状态跃迁点；

39、依据所述宏观演化阶段和所述微观状态跃迁点，对所述效能时序序列进行态势轨迹重构，得到所述探测设备的效能演化轨迹。

40、在一个优选的实施方式中，所述基于所述效能演化轨迹，对所述探测设备进行运行稳健性分析，以生成所述探测设备的在线效能评估报告，包括：

41、对所述效能演化轨迹进行安全基线推导，得到所述探测设备的稳定运行下限；

42、对所述效能演化轨迹进行时序特征解构，得到所述探测设备的效能波动数据与效能衰减数据；

43、基于所述效能波动数据与所述效能衰减数据，对所述探测设备进行退化风险研判，得到所述探测设备的近时域风险等级；

44、将所述综合效能指标、所述稳定运行下限及所述近时域风险等级整合为所述探测设备的在线效能评估报告。

45、为了解决上述问题，本发明还提供基于时空效能联合驱动的协同探测在线评估系统，所述系统包括：

46、时空配准融合模块，用于对探测设备的实时原始信号数据进行时空配准融合，得到所述探测设备的同步信号数据；

47、空域相干积累模块，用于对所述同步信号数据进行空域相干积累，得到所述同步信号数据的增强探测数据；

48、效能评估模块，用于基于所述探测设备的探测任务要求，解析所述增强探测数据的任务关联特征，并基于所述任务关联特征，对所述探测设备进行多维效能评估，得到所述探测设备的探测区域覆盖指标、跟踪精度指标及识别精准指标；

49、动态权重融合模块，用于基于所述探测任务要求的重要性程度，对所述探测区域覆盖指标、所述跟踪精度指标及所述识别精准指标进行参量因子融合，得到所述探测设备的综合效能指标；

50、时序趋势推演模块，用于对所述综合效能指标进行时序趋势推演，得到所述探测设备的效能演化轨迹；

51、运行稳健性分析模块，用于基于所述效能演化轨迹，对所述探测设备进行运行稳健性分析，以生成所述探测设备的在线效能评估报告。

52、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

53、1.本发明通过时空配准融合与空域相干积累的串联处理，在信号层实现了多源探测数据的时间同步、空间统一和空域能量聚焦，为效能特征提取提供了高质量的输入。区别于现有方法中数据预处理与效能评估相互独立的开环模式，本发明的时空配准融合步骤为空域相干积累提供相位一致性基准，相干积累步骤为特征提取提供高信噪比信号基础，形成了“预处理支撑积累、积累支撑评估”的因果递进关系，有效降低了数据层误差向效能层的逐级传导。同时，本发明基于探测任务要求的语义解析结果，通过优先级分析将任务重要性程度映射为覆盖、跟踪、识别三个维度的权重系数，实现评估指标体系对任务场景的动态适配。区别于现有固定权重的评估模式，本发明的权重系数随任务类型标识自适应调整，使综合效能指标能够突出反映当前任务的核心关注维度，避免评估结果与实际应用需求脱节，有效提升了综合效能评估的合理性与针对性。。

54、2.本发明通过对综合效能指标的时序趋势推演，提取趋势性参量、周期性参量和残余波动参量，识别宏观演化阶段和微观状态跃迁点，构建效能演化轨迹，实现了对效能时序变化规律的深度挖掘。在此基础上进行运行稳健性分析，推导稳定运行下限并研判近时域风险等级，实现了效能评估从“快照式”静态判定向“轨迹式”动态预测的跨越，能够前瞻性地识别设备效能退化趋势和潜在风险，为系统运行维护和任务规划提供量化决策依据。最终，本发明从实时原始信号数据的采集出发，经由时空配准融合、空域相干积累、多维效能评估、动态权重融合、时序趋势推演到运行稳健性分析，六个步骤首尾衔接，形成递进式闭环技术链路。各步骤之间存在明确的因果依赖关系，缺一不可，共同解决了现有技术中数据层误差传导、任务层适配缺失和时间层风险盲区的综合性技术难题，有效提升了协同探测系统效能在线评估的精准性、动态适配性及前瞻性。