多源情报信息在空中目标敌我识别中的应用

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1、多源情报信息在空中目标敌我识别中的应用引　言　　海湾战争中，由于误伤发生过轩然大波，使敌我识别问题引起世界各国的普遍重视。敌我识别是一个古老的命题，战争首先要分清敌我。在现代战争条件下，敌我识别问题变得更复杂、更突出和更迫切，尤其对于空中战场而言，由于作战的快速性和突然性，快速准确地识别战场目标显得更加重要。现在有关利用新技术如数据融合、专家系统、神经网络、模糊理论等对空中目标进行敌我识别的理论成果很多，但要真正装备部队，有效地发挥作用还有一定的距离，那么现阶段寻求一种简单、实用的识别方法，充分有效地利用C3I系统掌握的各

2、种情报信息，如上级、友邻单位通报、转发的目标活动信息，部侦、技侦发送回来的敌情动态，航行部门通知的训练、转场或航班情况，进行综合判断，准确地定出目标的属性，显得非常需要。针对以上情况，笔者将参与设计的两个C3I系统中的识别方法介绍给大家，以供参考。1　航线关联识别　　所谓航线关联识别就是用待识别目标的运动参数和用航行部门报知的飞行计划中的诸元参数构筑的若干“相关框”(相关框由关联函数刻画)进行关联，根据关联的可信度，对目标的属性作出初步判断。下面分三个部分来介绍此方法。1.1　关联函数的构造　　这里构造的关联函数有4个，即

3、位置、高度、航向、航速关联函数。1.1.1　位置关联函数的构造　　位置关联包含直线段(如)关联和空间区域(由若干点构成的多边形，以下简称空域，如E)关联两部分，见图1。图1　航线图　　直线段关联，就是计算运动目标当前点P和航线段的距离，根据距离的远近确定目标和航线的关联度或关联分数，具体的直线段位置关联函数D-line构造如下：　　其中door0是内门限，door1是外门限，door0＜door1，且大小可调。而空域关联则通过判明点P在空域E的里面还是外面，给出关联分数，具体的空域关联函数D-area构造如下：　　有了这两

4、个函数，那么位置关联函数D-score为：　　　　目标是在直线段运行，还是在空域里面活动，由目标当前的运动时刻和航线参数推定。要计算这个函数，唯一需确定的就是要判明点P在不在空域的里面，在介绍具体的判别算法之前，我们先给出三个定理：　　定理一：对多边形各边按顺时针方向矢量化。①若每个顶点的左矢量按顺时针方向旋转至右矢量，所转动的角度都小于180°，则认为该多边形是凸多边形，如图2所示；②若有一个顶点，其左矢量按顺时针方向旋转至右矢量，所转动的角度都大于180°，则认为该多边形是凹多边形(此顶点我们称之为残留点)。如图3所示

5、。证明从略。图2　凸多边形(阴影部分为多边形的其余部分)图3　凹多边形(阴景部分为多边形的其余部分)　　定理二：如果多边形是凹的，则可以通过增补有限个凸多边形，将其修补为凸的，如图4所示。证明从略。图4　多边形修补（阴影部分为增补部分）　　定理三：对于给定一点，与凸多边形每个顶点两两连线，形成若干个相邻的三角形：①若相邻三角形的面积和等于多边形的面积，则认为该点在多边形里面(含边界)；②若相邻三角形的面积和大于多边形的面积，则认为该点在多边形的外面。证明从略。　　下面我们给出具体计算点在空域里或外的算法。　　算法1：凹多边

6、形修补为凸多边形算法：①以任一顶点为起始点，找出所有为残留点的顶点；②若无残留点，则凹多边形已被修补为凸多边形，退出。若有残留点，则将连在一起的残留点标记为一个残留点；③找出步骤②中罗列的所有残留点左右两边的非残留点，且两两连线，形成一个新的多边形，重复步骤①。　　注：根据算法，只需进行有限次修补，即可将凹多边形修补为凸多边形，因为每次修补后的多边形虽然仍有可能为凹多边形，但多边形的边数减少了，考虑到多边形的边数有限，所以这种修补不会无休止。　　基于定理和算法1，下面的空域我们只考虑是凸多边形的。　　算法2：空域自身面积计

7、算：①给定三角形三个顶点的坐标，计算出三角形的面积(用海伦公式计算)；②从空域中的任一顶点出发，和其余顶点两两连线，形成若干个相邻的三角形；③循环调用步骤①，直至算出所有相邻三角形的面积；④面积求和。　　算法3：同算法2，从任意一点P出发的空域面积计算，只需将步骤②更改为②′，即从P出发点和空域各顶点两两连线，形成若干个相邻的三角形。1.1.2　高度关联函数的构造　　所谓高度关联就是将目标的当前高度(high)与航线段或空域中的高度区间(high0～high1)进行比较，根据高度差的大小，来确定目标和航线的关联度，具体的高

8、度关联函数H-score构造如下：　　而　　　其中　ΔH=min(｜high-high0｜，｜high-high1｜)，H0=1000m，H1=7000m，H2=12000m，Hij(i=0～3，j=0，1)在不同的高度层取值不同。1.1.3　航向关联函数的构造　　所谓航向关联就是将目标当前的运动方向和