一种北斗网格码时空立方体状态融合关联评估方法与流程

本发明涉及信息，尤其涉及一种北斗网格码时空立方体状态融合关联评估方法。

背景技术：

1、北斗网格码时空立方体是一种把地球表面按经纬度和时间切分成一个个小方格的空间参考体系，每个方格都能承载识别到的目标信息，是遥感监测、态势感知和应急指挥中判断目标位置和状态是否可信的重要工具。在军事侦察、海上搜救、城市安防等对目标判定精度要求极高的场景里，网格码体系承担着把零散的观测证据整合成清晰目标画面的关键作用，其判定结果的稳定与否直接影响后续决策的正确性。目前多数评估方法在处理网格内证据时，倾向于把每个网格当作彼此独立的证据容器来计算可信度，缺乏对同一目标在多个相邻网格之间证据归属关系的统一约束，也没有对证据来源的身份进行有效追踪，导致同一份识别证据在跨越网格时被系统当作互不相关的多个片段来处理。真正的技术困难出现在网格划分越来越精细的时候。按照人们的一般认识，网格切得越小，目标所处的位置应当描述得越准确，判定的可信度也应该越高。但目标经过几何校正之后，其覆盖轮廓往往并不是一个规整的点，而是一片跨越多条网格边界的不规则区域。一旦这片轮廓被网格边界切开分别装入相邻立方体，原本足以支撑高可信判定的一整块证据就被拆成若干碎片，每一格拿到的证据量都变少了，反而让目标状态被判成低可信，出现了越精细越不可信的反常现象。而证据碎片化之所以直接冲击可信度，根源在于每个立方体内部只保留自己那一小块证据，却认不出这些碎片其实来自同一次识别，也不知道相邻立方体里保存的是同一份证据的另一部分，于是在汇总时既无法把碎片拼回完整证据，又存在一旦简单相加就重复计入的隐患，让评估陷入既怕漏算又怕重复的两难境地。举个具体的例子，当一艘船只被卫星识别出来，其船体轮廓恰好横跨四个相邻的时空立方体，每个立方体只看到船体的四分之一，任何一格单独判断都会认为证据不足而给出低可信标签，指挥端因此可能忽略这一目标，但事实上四格拼起来是一个证据非常充分的完整船只。因此，如何在网格越切越细的条件下，识别出跨格轮廓所对应的同一份证据的归属关系，让相邻立方体既能共享这份完整证据又不会在融合时被重复计算，从而让目标的可信等级不再随着网格细化而反常下降，就成为北斗网格码时空立方体状态融合关联评估中必须攻克的关键问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种北斗网格码时空立方体状态融合关联评估方法，所述方法包括：

2、获取时空立方体内的初始观测数据、边界信息和证据资产标识，识别目标覆盖轮廓，并分析目标覆盖轮廓穿越网格边界的交叠位置，沿相邻立方体分界提取被拆分的证据碎片；

3、提取所述证据碎片的观测时刻与空间邻接路径，识别同一观测时段内沿相邻边界连续分布的证据碎片，形成同一识别事件的证据归属链；

4、依据所述证据归属链，汇集同一识别事件的证据碎片，沿目标轮廓延展方向拼接断开的覆盖片段，消除证据资产标识的重复收录，形成完整证据；

5、获取所述完整证据所属目标的历史观测轨迹，把完整证据存入主证据槽并为相邻立方体设置跨格引用槽，各跨格引用槽沿所述历史观测轨迹调用主证据槽内的同一证据且不另行收录，形成融合轨迹；

6、评估所述融合轨迹中的轮廓闭合形态与证据承接路径，识别因跨格拆分形成的证据中断区段，沿相邻覆盖片段的连续边缘重建跨格完整轮廓；

7、提取所述跨格完整轮廓的延展形态与证据来源类别，沿所述证据归属链核验主证据槽与跨格引用槽的证据资产标识，把各跨格引用槽作为轮廓连续性的共享引用，得到目标可信等级，根据目标可信等级评估时空立方体状态。

8、优选地，所述识别目标覆盖轮廓，包括：

9、解析各观测点携带的空间坐标、观测时刻与目标反射度，剔除坐标缺失与时刻错位的观测点，把同一立方体内的观测点收纳至同一候选集合并标注所属网格码编号，得到带位置索引的待聚类观测点集；

10、针对所述待聚类观测点集以预设邻域半径逐点统计邻域内观测点数量，把数量不低于预设密度阈值的观测点判定为核心点，把落入核心点邻域的其余观测点判定为边界点，余下观测点作为噪声点剔除，得到由核心点与边界点组成的目标聚集区；

11、沿目标聚集区外缘采用凹包提取方式勾勒外沿并闭合为封闭曲线，得到目标覆盖轮廓。

12、优选地，所述分析目标覆盖轮廓穿越网格边界的交叠位置，包括：

13、从时空立方体登记信息获取各立方体的边界面坐标与网格码编码位，调取所述目标覆盖轮廓携带的证据资产标识，所述证据资产标识由观测传感器编号与识别流水号拼接而成；

14、采用逐段跨越判定与线性插值求交方式扫描轮廓折线与各边界面的相对位置，求解轮廓折线与边界面的交叠点坐标，标注每个交叠点所落入的经纬时编码位，得到跨格标志与交叠点坐标序列。

15、优选地，所述得到跨格标志与交叠点坐标序列，包括：

16、根据所述交叠点坐标序列，沿相邻立方体分界连接同一边界面上相邻交叠点形成切分线，把所述目标覆盖轮廓沿切分线断开为若干轮廓段，为每段轮廓段赋予由证据资产标识加分段序号组成的碎片编号，按轮廓段几何重心所落入的编码位确定归属格，得到附带碎片编号与归属格的证据碎片。

17、优选地，所述形成同一识别事件的证据归属链，包括：

18、逐条提取证据碎片附带的观测时刻戳记与所属归属格编码位，查询归属格沿经向、纬向和时向的相邻格编码位，登记该证据碎片与相邻格内证据碎片之间的共享边界面，构建以证据碎片为节点、以共享边界面为连边的证据碎片拓扑图；

19、按预设时段窗口宽度沿时刻戳记方向滑动截取证据碎片子集，把时刻戳记之差落入所述时段窗口宽度且存在共享边界面邻接关系的两证据碎片判定为沿相邻边界连续分布；

20、对每一子集调用广度优先搜索算法遍历符合连续判定条件的证据碎片，得到候选证据碎片群；

21、把证据资产标识中传感器编号段与识别流水号段完全一致的候选证据碎片群判定为来源于同一识别事件，赋予统一事件标签，按沿共享边界面的连接顺序串联碎片编号，得到证据归属链。

22、优选地，所述依据所述证据归属链，汇集同一识别事件的证据碎片，沿目标轮廓延展方向拼接断开的覆盖片段，包括：

23、依据所述证据归属链登记的事件标签与碎片编号序列，从各归属格所属立方体的证据碎片存储表按事件标签匹配调取证据碎片，按碎片编号序列汇集为碎片集，保留每一碎片附带的切分线端点坐标与共享边界面归属；

24、针对碎片集内每两相邻碎片，把共享边界面上落入预设容差范围的一对切分线端点作为拼接点，沿目标轮廓延展向把两碎片的原始轮廓折线在拼接点处相接，逐对处理至碎片集内全部相邻碎片首尾相连，得到连续的完整覆盖轮廓。

25、优选地，所述得到连续的完整覆盖轮廓，包括：

26、遍历所述完整覆盖轮廓各碎片附带的证据资产标识，识别传感器编号段、观测日期段与识别流水号段完全一致的重复收录项，保留一条证据资产标识作为所述完整覆盖轮廓的来源凭证，其余重复项剔除，把去重后的证据资产标识与所述完整覆盖轮廓一并登记为完整证据。

27、优选地，所述形成融合轨迹，包括：

28、从完整证据读取完整覆盖轮廓对应的目标标识与观测时刻戳记，所述目标标识由证据资产标识经目标关联登记表映射得到，以目标标识作为检索键在历史观测记录库匹配同一目标以往上报的观测点序列并按观测时刻升序串联，得到历史观测轨迹；

29、依据完整覆盖轮廓几何重心所落入的编码位选定主证据槽宿主立方体，把完整证据以单份形式写入主证据槽；

30、对完整覆盖轮廓所跨越的其余相邻立方体各设置一个跨格引用槽，跨格引用槽保存指向主证据槽宿主立方体编码位与槽位号的指针链接；

31、比对历史观测轨迹经过的各承接节点对应立方体是否设有跨格引用槽，设有跨格引用槽的承接节点沿轨迹走向调用主证据槽内的同一证据参与承接，把主证据槽与各跨格引用槽沿承接节点次序串联为融合轨迹。

32、优选地，所述沿相邻覆盖片段的连续边缘重建跨格完整轮廓，包括：

33、调取主证据槽与各跨格引用槽承接的完整覆盖轮廓顶点坐标序列，取相邻覆盖片段在共享边界面处两侧端点坐标计算空间距离作为闭合度，把闭合度超出预设容差范围的承接位登记为证据中断区段；

34、提取所述证据中断区段两侧覆盖片段临近断裂口的连续边缘顶点序列，采用样条曲线拟合方式沿连续边缘走向补齐断裂口之间的跨格弧并接续到两侧连续边缘，形成过渡边缘；

35、按覆盖片段沿承接位排列顺序把过渡边缘嵌入相邻片段之间，合并各片段边界折线与过渡边缘为首尾相接的闭合曲线，得到跨格完整轮廓。

36、优选地，所述根据目标可信等级评估时空立方体状态，包括：

37、从跨格完整轮廓提取沿目标主轴方向的延展形，所述延展形以轮廓长轴与短轴的比值及外接盒走向刻画目标形态特征，从主证据槽的证据资产标识读取传感器编号段所指示的证据来源类，把延展形与证据来源类合并登记为核验记录；

38、沿证据归属链的碎片编号序列比对主证据槽与各跨格引用槽所指向的证据资产标识，把传感器编号段、观测日期段与识别流水号段完全匹配的跨格引用槽登记为共享引并按轮廓连续标累计一次；

39、按形态完备度、证据来源可靠度与轮廓连续标累计次数取加权分值求和得到目标可信等级；

40、把目标可信等级达到预设可信阈值的跨格完整轮廓所占时空立方体状态位登记为可信状态，其余登记为待复核状态，得到时空立方体状态评估结论。

41、本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

42、本发明公开了一种北斗网格码时空立方体状态融合关联评估方法，解决了目标观测证据因网格边界切割导致的碎片化识别与关联评估难题。当目标覆盖轮廓跨越多个时空立方体边界时，传统方法会将同一目标的观测证据拆分为多个独立碎片并分别存储，造成证据重复收录和轨迹断裂。本发明通过密度聚类识别目标覆盖轮廓后，沿相邻立方体分界提取被拆分的证据碎片，依据观测时刻与空间邻接路径构建证据归属链，将属于同一识别事件的碎片汇集拼接形成完整证据。通过设置主证据槽与跨格引用槽机制，使相邻时空立方体沿历史观测轨迹共享引用同一证据而不另行收录，消除了重复存储问题。进而沿连续边缘重建跨格完整轮廓，核验证据资产标识的一致性得到目标可信等级，实现了跨网格边界的目标状态融合关联评估，提升了北斗网格码系统中目标识别的完整性和准确性。