Herkes | Akademisyen He You: Uzay Tabanlı Okyanus Hedef Bilgisi Algılama ve Füzyon Teknolojisi Araştırması
Ulusal çıkarların küresel olarak genişlemesiyle, okyanuslar Çin'in kalkınma çıkarlarını giderek daha fazla koruyor. Ancak denizcilik yönü giderek artan ciddi güvenlik tehditleriyle karşı karşıyadır: korsanlık, deniz terörü vb. Enerji ve emtia ithalat ve ihracat deniz kanallarının güvenliğini etkilemektedir; kaçakçılık, kaçakçılık, uyuşturucu kaçakçılığı ve kumar gibi yasa dışı denizcilik faaliyetleri kıyı bölgelerinde sosyal güvenliği etkilemektedir; yoğun deniz taşımacılığı endüstrisi Deniz kirliliği, deniz ekolojik güvenliği, deniz kanunu yaptırımı, yabancılarla ilgili balıkçılık anlaşmazlıkları, tsunamiler, gemi ve uçak kazaları ve diğer acil durumlar, deniz sınırlaması, ada ve resif anlaşmazlıkları vb. Deniz güvenliğini korumak ve ulusal çıkarları sağlamak için, önemli küresel deniz alanlarını ve temel hedefleri etkin bir şekilde izlemek için acil bir ihtiyaç vardır. Gözetim alanının geniş alan ve zaman sürekliliği gereksinimleri, bu görevin gerçekleştirilmesinin uzay bilgi ağının, özellikle de uzay tabanlı bilgi ağının desteği olmadan gerçekleştirilemeyeceğini göstermektedir. Bu makale, uzay temelli bilgi ağının denizdeki hedef bilgilerinin algılanması ve birleştirilmesinin geliştirme sürecine, zor sorunlarına ve temel boşluklarına odaklanır ve uzay temelli deniz hedef bilgisi algısı ve füzyonu için anahtar teknolojilerin gelecekteki gelişimini tartışır.
1. Okyanus hedef bilgi algısı ve füzyonuna genel bakış
Bilgi algısı ve füzyon kavramı ve çağrışımı
Diyalektik materyalist epistemoloji, insanların algı, algılama, görünüş vb. Bilgileri elde etme temelinde, sığdan derine, düşükten yükseğe doğru tümevarım, tümdengelim, analiz ve sentez yöntemleriyle kavramlar, yargılar ve çıkarımlar biçiminde anlayışlarını gerçekleştirebileceğini vurgular. , Tek taraflıdan kapsamlı anlayışa.
Bilgi algılama ve birleştirme süreci, bilgi teknolojisinin, insanın şeyleri anlamasını simüle etmek için kullanıldığı bir süreçtir.İnsanların dünyayı tanıması ve dönüştürmesi için vazgeçilmez bir teknik yaklaşım ve yöntemdir.Bilgi algılama ve füzyon süreci ile insan biliş süreci arasındaki karşılaştırma Şekil 1'de gösterilmiştir.
Şekil 1 Bilgi algılama ve füzyon süreci ile insan bilişsel sürecinin karşılaştırılması
Bilgi algılama ve birleştirme, farklı seviyelerde ve özelliklerde bilgi elde etmek için ve algılama, izleme, korelasyon, tahmin, tanımlama, yorumlama, karar verme vb. Dahil olmak üzere çok seviyeli, çok yönlü ve çok seviyeli bilgi işleme yoluyla çeşitli yöntemler kullanır. Üst düzey, anlaşılması daha kolay, daha kapsamlı, daha doğru ve etkili bilgi, kaba ve özü ortadan kaldırmak, yanlışı ortadan kaldırmak ve gerçeği kurtarmak için düşükten yükseğe, kısmiden kapsamlıya bilişin süblimasyon sürecini gerçekleştirir. Bunların arasında "duyu" araç, "bilgi" amaç ve "füzyon" yoldur. Üçü birbirine bağlıdır ve ayrılmazdır. Bilginin algılanması ve kaynaşmasının, gerçek dünyadaki çeşitli şeyleri anlama sürecinde insanlar tarafından uzun süredir uygulanan kavramlar ve yöntemler olduğu görülebilir. Büyük veri ve yapay zeka gibi bilişim teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte askeri ve sivil alanlarda bilgi algısı ve füzyon giderek daha fazla ilgi görecek.
Okyanus hedef bilgi algısı ve füzyonunun karmaşıklığının analizi
Deniz hedef bilgilerinin algılanması ve füzyonu hava, gökyüzü, kıyı, deniz ve bitişik uzay gibi platformlara dayanmaktadır.Deniz hedeflerinin çok boyutlu bilgilerini elde etmek için ışık, elektrik, manyetizma ve ses gibi sensörleri kullanır ve doğru bir deniz oluşturmak için füzyon için bilgi işleme teknolojisini kullanır. durum. Okyanus hedef algısı ve füzyon aşağıdaki sorunlarla karşı karşıyadır:
Denizin fiziksel ortamı karmaşıktır. Deniz koşulları karmaşık ve hava değişkendir.Elektromanyetik dalgalar ve hidroakustik dalgalar üzerinde belirsiz yayılma ve zayıflama etkileri vardır.Okyanusun ve atmosferin ve bulutların şeffaflığı, yağmur ve sis optik algılamayı etkiler.Elektromanyetik etkiler, buharlaşma kanalları, atmosferik kanal etkileri, deniz karmaşası vb. Radar algılamayı etkiler. Deniz suyunun sıcaklığı, yoğunluğu, tuzluluğu ve iklimsel katmanları, su altı hedeflerinin tespitini etkiler. Açık deniz alanlarında, meteorolojik koşullar özellikle belirsizdir, deniz koşulları, kara ve deniz karmaşası benzersizdir ve anormal atmosferik etkiler yaygındır.
(2) Deniz hedefleri çeşitli ve karmaşıktır. Deniz gözetleme bilgileri, su yüzeyini, su altını, okyanusun üstünü, kıyı arazisini (ada) ve siber elektromanyetik alanı kapsayan tam boyutlu bir alanı kapsar ve dış uzay ile yakından bağlantılıdır. İzlenmesi gereken ana deniz hedefi türleri arasında uçak gemileri ve muhripler gibi yüzey hedefleri, denizaltılar ve insansız denizaltı araçları gibi su altı hedefleri ve uçak ve füze gibi hava hedefleri yer alıyor.
Denizcilik operasyonlarında, denizde kurtarma ve diğer görevlerde, deniz hedeflerinin algılanması ve kaynaşması her zaman tüm görev süreci boyunca ilerler, karmaşık dinamik bilgi etkileşimi, komuta sistemiyle entegrasyon ve hızlı yanıt gerektirir.Bilgi algılama ve füzyonun gerçek zamanlı özerkliğini geliştirmek gerekir. Akıllı seviye.
2. Uzay temelli okyanus hedef algısı ve füzyonunun durumu ve analizi
Kara, deniz ve hava tabanlı gözetleme yöntemleriyle karşılaştırıldığında, uzay tabanlı deniz hedef gözetimi geniş kapsama avantajlarına sahiptir ve hava sahası ulusal sınırları ve coğrafi koşullarla sınırlı değildir.Dünyanın deniz güçleri tarafından geliştirilen bir gözetleme yöntemidir ve deniz hedef gözetiminin geliştirilmesidir. akım.
Yabancı araştırma geliştirmenin durumu ve aydınlanması
Askeri alanda, uzay temelli deniz hedef gözetleme sistemi esas olarak elektronik keşif uydularını ana ve yardım edilen görüntüleme keşif uyduları olarak benimser. ABD deniz hedef gözetleme uyduları üç geliştirme aşamasından geçmiştir: Baiyun serisi deniz gözetleme uydu sistemleri, uzay tabanlı geniş alan gözetleme sistemleri ve ortak uzay tabanlı geniş alan gözetleme sistemleri. Geliştirme süreçleri, birden çok yöntemin, çoklu hedeflerin entegrasyonunu ve uzay ve dünyanın entegrasyonunu tamamen içerir. Ağın özellikleri. Rus deniz hedef uydu gözetleme sistemi üç geliştirme aşaması yaşadı: entegre keşif, pasif elektronik keşif ve aktif radar keşfi ve yeni nesil elektronik keşif.Gelişim düşüncesi, ek olarak ana ve pasif keşif modu olarak aktif keşif moduna dayanıyor. Fransız deniz gözetleme uydu sisteminin gelişimi esas olarak yüksek yörüngeli yüksek çözünürlüklü optik görüntüleme uyduları alanında yoğunlaşmıştır.Çözünürlük, mevcut 100 metre seviyesinden metre seviyesine kadar geliştirilerek gelecekteki deniz operasyonlarının ihtiyaçlarını karşılayabilecek şekilde geliştirilecektir. Sivil amaçlar için, uzay tabanlı deniz hedef gözetimi esas olarak ticari sentetik açıklıklı radar (SAR) uyduları ve gemi otomatik tanımlama sistemi (AIS) uydularını kullanır ve özellikle Kanada RadarSat, İtalya'dan Cosmo Skymed ve Avrupa Uzay Ajansı Sentinel gibi ticari optik uzaktan algılama uydularını kademeli olarak entegre eder. Bu tür yüksek çözünürlüklü SAR uydu takımyıldızları ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki VessetSat ve AprizeSat, Kanada'daki ExactView ve Almanya'daki Rubin gibi AIS küçük uydu takımyıldızları, deniz hedef izlemenin geniş alan kapsamını ve hızlı yanıt yeteneklerini önemli ölçüde geliştirmiştir.
Tablo 1 Yurtdışında sivil alanda çok kaynaklı uydu bilgi füzyon deniz gözetleme sistemi
Amerika Birleşik Devletleri, optik uzaktan algılama uydu görüntüsü gemi inceleme sistemi RAPIEP'i geliştirdi ve C-SIGMA, GLADIS ve diğer projeler gibi küresel denizlerin sürekli gözetimini sağlamak için ticari uyduların kullanımına ilişkin araştırmalar düzenledi. C-SIGMA projesi esas olarak SAR uzaktan algılama uyduları, optik uzaktan algılama uyduları, AIS uyduları ve iletişim uydularından (M2M / SMS / LRIT) gelen verileri kullanırken, GLADIS projesi esas olarak AIS uydularından ve deniz şamandıralarından gelen verileri kullanır. Kanada, çok kaynaklı bilgi füzyonuna dayalı bir gemi hedefi izleme projesi olan PolarEpsilon'u başlattı ve OceanSuite / CSIAPS ve diğer sistemleri geliştirmeyi planlıyor, uydu SAR görüntülerini, uydu AIS verilerini, uydu gemi uzaktan tanımlama ve izleme sistemi (LRIT) verilerini, kıyı tabanlı AIS verilerini ve Kıyı tabanlı radar verileri, gelecekte optik uzaktan algılama uyduları, insansız hava araçları, kıyı devriye uçakları, devriye botları vb. Tarafından sağlanan verilerle daha da entegre edilecek. AB, deniz gemisi hedeflerinin tespiti, sınıflandırılması ve tanımlanması için uydu uzaktan algılama görüntülerinin kullanımını incelemek için IMPAST projesini ve DECLIMS'i ve diğer projeleri art arda başlattı ve MARISS, BlueMassMed, LIMS, DOLPHIN ve Pilot gibi çok kaynaklı bilgi füzyonuna dayalı 60'tan fazla deniz hedefi gerçekleştirdi. Projeleri izlemek için işbirliği yapın. Bunların arasında LIMS projesi, Akdeniz'deki hedefleri izlemek için esas olarak uydu sensörlerini (GMES, SAR, optik ticari uzaktan algılama uyduları, uzay kaynaklı AIS, LRIT, iletişim uyduları, Galileo navigasyon uyduları, vb.) Kullanır.Pilot proje esas olarak araştırır ve kullanır. SAR uzaktan algılama uyduları ve optik uzaktan algılama uyduları, deniz hedeflerinin ince tespiti ve deniz durumu karar verme sürecini destekleme yeteneğini geliştirir.
Yabancı uzay temelli okyanus hedef bilgi algısı ve füzyonunun araştırma ve geliştirme aydınlanması:
(1) Uzay tabanlı algılama sistemlerinin inşası şu anda temel olarak, görüntüleme keşif uyduları, ticari uzaktan algılama uyduları, AIS küçük uydu takımyıldızları ve LRIT iletişim uyduları tarafından desteklenen elektronik keşif uydularına dayanmaktadır. Gelecekte, deniz hedeflerinin sürekli izleme yeteneklerini geliştirmek için yüksek yörüngeli yüksek çözünürlüklü görüntüleme uyduları ve uzay tabanlı gözetleme radarı uyduları gibi yeni algılama sistemleri geliştirilecektir.
(2) Çok kaynaklı uydu veri füzyonu, deniz hedeflerini tanımlamak için görüntü verileri (görünür ışık, kızılötesi, SAR, hiperspektral) ve sinyal verileri (elektronik keşif, iletişim uydusu, deniz algılama radarı, AIS, LRIT) kullanılarak doğrulanır. Gelecekte, deniz hedeflerinin tespit ve tanıma olasılığını iyileştirmek için görüntü tabanlı ve sinyal destekli yönde gelişecektir.
Uzay tabanlı çoklu platform koordineli algılama, uzay tabanlı çoklu platform deniz gözetleme dinamik kendi kendini organize eden ağ ve görev otonom planlama teknolojisi üzerine araştırma, uzak denizdeki kilit alanların ve zamana duyarlı hedeflerin gözetimini hedefleyen ve diğer geniş alan denizlerini uzay tabanlı algılama sistemleri temelinde entegre etme Hedef gözetleme anlamına gelir. Yüksek irtifa ve uzun ömürlü insansız hava araçları, deniz hedef gözetlemesinin gelecekteki gelişimi için önemli bir araçtır.
Hızlı tespit ve deniz hedeflerinin doğru bir şekilde belirlenmesi araştırmalarına dayanan yüksek seviyeli deniz durumu algısı, füzyon izleme, takip kesintisi ve tehlike uyarısı gibi üst düzey araştırma ve geliştirmeye odaklanma ve uzay tabanlı deniz hedef gözetleme sistemlerinin C4ISR'ye entegrasyonunu hızlandırın Sistemde uzay tabanlı gözetleme sistemi, muharebe komuta ve kontrol sistemi ile tam entegredir.
Yerli araştırma ve geliştirmenin mevcut durumu ve sorunları
Askeri işler açısından Çin, birinci nesil deniz hedef izleme uydu sistemini inşa etti ve başlangıçta dünya çapında büyük ölçekli deniz hareketli hedefleri izleme yeteneğine sahip. Sivil alanda, "kaynaklar", "çevre", "yüksek puanlar" ve "okyanus" gibi bir dizi sivil uzaktan algılama uydusunun yanı sıra "Tantuo-1" AIS küçük uyduları, "Tantuo-2" ve "Jilin-1" başarıyla fırlatıldı. "Zhuhai One" ve diğer ticari uzaktan algılama küçük uydular. Bunların arasında, Gaofen-4 jeosenkron yörünge optik görüntüleme uydusu 36.000 km'nin ötesindeki bir yörüngede 50 m uzamsal çözünürlüğe ulaşır ve izleme aralığı Çin'in kara ve deniz alanlarını ve çevresindeki 49 milyon km2'yi kapsar; Gaofen-3 uydusu Çin'in ilk uydusudur 1 m çözünürlüğe sahip C-bant çok kutuplu bir sivil SAR uydusu, farklı uygulama modlarında 1 ila 500 m uzamsal çözünürlük ve 10 ila 650 km genişliğinde mikrodalga uzaktan algılama verilerini verimli bir şekilde elde edebilir. Çin'in uzay tabanlı bilgi ağının geliştirilmesi, deniz hedef gözetiminin zamansal ve mekansal kapsama yeteneklerini ve hızlı müdahale yeteneklerini önemli ölçüde geliştirdi.
İlgili yerli araştırma kurumları da çok kaynaklı bilgi füzyonuna dayalı gemi hedef gözetleme araştırması yürütmüştür.Elektronik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi, Uzaktan Algılama Enstitüsü, Ulusal Savunma Teknolojisi Üniversitesi, Wuhan Üniversitesi, Bilgi Mühendisliği Üniversitesi ve diğer birimler uydu uzaktan algılama görüntü gemi hedef tespiti gerçekleştirmiştir. Tanıma ile derinlemesine araştırma yapılır. Çin Bilimler Akademisi Elektronik Enstitüsü, AB DECLIMS projesine katıldı ve ShipSur veillance gemi hedef tespit sistemini geliştirdi. Çin Bilimler Akademisi Uzaktan Algılama ve Matematik ve Dünya Enstitüsü, tamamen polarize SAR görüntülerinde gemi hedef tespiti ve tanıması üzerine araştırmalar yürütmüştür. Ulusal Savunma Teknolojisi Üniversitesi, uydu uzaktan algılama görüntülerinin ve uydu elektronik keşif bilgilerinin birleşimine dayalı gemi hedef izleme üzerine araştırmalar gerçekleştirdi ve SARWAMS gemi hedef tespit sistemini geliştirdi.
Çin'in uzay temelli okyanuslarındaki boşluklar ve sorunlar, bilgi algısını ve kaynaşmasını hedefliyor:
Tüm hava ve tüm hava gözetleme yetenekleri yetersizdir, geniş menzilli yüksek çözünürlüklü SAR uydularının sayısı azdır ve geniş menzilli yüksek çözünürlüklü kızılötesi uyduların olmaması, gece ve şiddetli hava koşullarında gemi hedeflerinin keşfedilme ve tespit edilme olasılığının düşük olmasına neden olur.
Sürekli izleme ve izleme yeteneği zayıf, orta ve yüksek yörüngeli uyduların sayısı az ve uydu yeniden ziyaret süresi uzundur.Tek bir uydu, yalnızca uzun aralıklı nokta izleri ve kısa süreli izler elde edebilir ve doğru gemi hedef izleme ve gözlem denklemleri oluşturmak zordur.
(3) Koordineli uydu gözleminin seviyesi nispeten düşüktür. Esas olarak, yüksek yörüngeye bakan uyduların ve düşük yörüngeli yüksek çözünürlüklü görüntüleme uydularına rehberlik eden elektronik keşif uydularının çalışma modudur.Görev gerekliliği henüz oluşturulmadığından çekiş uydusunun bilgi füzyonu ile koordineli gözleminin çalışma mekanizması.
Veri işlemenin zamanlaması zayıftır, esas olarak zemin işleme, esas olarak manuel yorumlamaya dayanır, veri toplama ve işleme bağlantısı uzun, akıllı işleme zayıftır, yerleşik işleme hala esas olarak ön işlemdir, acil durum müdahalesini doğrudan desteklemek zordur Ve savaş taktiklerinin uygulanması.
3. Uzay temelli okyanus hedef bilgi algısı ve füzyonunun anahtar teknolojileri için beklentiler
Çinin uzay temelli deniz hedef izleme sisteminin inşası, yalnızca gelişmiş deniz hedef izleme teknolojileri üzerine araştırma yapmayı ve yeni deniz hedef izleme uydularının geliştirilmesini değil, aynı zamanda Çinin uydu ekipmanının durumu ve geliştirme planına dayalı çok kaynaklı uydu gözlem bilgilerinin temel teorisinin ve işlenmesinin kurulmasını da gerektirir. Anahtar teknoloji, zaman ve mekan entegrasyonu, bilgi entegrasyonu ve platform ağının zorluklarını çözmeye odaklanır (bkz. Şekil 2). Bunların arasında yörüngede füzyon işleme, gelecekteki ana gelişme yönüdür.
Şekil 2 Uzay temelli okyanus hedef bilgisi algılama ve füzyon için anahtar teknolojiler
Uzay-zaman entegrasyonu
Uzay-zaman füzyonu, zaman ve uzayda hassas hizalama elde etmek için çok kaynaklı heterojen uydu uzaktan algılama verilerini farklı zaman-uzay referansları ve farklı veri örnekleme hızlarıyla aynı uzay-zaman koordinat sistemi altında birleştirmektir.
Sparse kontrol noktası uydu uzaktan algılama görüntü gemi konumlandırma. Uydu okyanus uzaktan algılama görüntüleri, denizde çok az veya hiç sabit kontrol noktası bulunmaması, farklı uydu görüntüleri arasında aynı adı taşıyan özellik noktalarının olmaması ve deniz hedeflerinin seyrek dağılımı ile karakterize edilir.Uydu kara uzaktan algılama görüntülerinin geometrik düzeltme yönteminin okyanus uzaktan algılama görüntülerinde etkili bir şekilde uygulanması zordur. . Uydu yörüngesi, eğim mesafesi ve yükseklik gibi hata kaynaklarını kapsamlı bir şekilde analiz etmek ve incelemek ve kıt veya sabit kontrol noktalarının olmadığı koşullar altında uydu uzaktan algılama görüntülerinden yörüngedeki gemilerin hassas konumlandırılması için teoriler ve modeller oluşturmak gerekir.
Çok kaynaklı heterojen uydu verilerinin uyarlanabilir uzamsal-zamansal kaydı. Uydu sensörü uzay-zamansal referans ve tutarsız örnekleme periyodu, eşzamanlı olmayan zaman ve gözlem verileri alanı, tutarsız veri hızı ve veri kalitesinde büyük fark gibi sorunlara neden olur.Farklı platformlardan gelecek güçlü asenkron uzay-zamansal referans altında uzamsal-zamansal uyarlamalı kayıt ve enterpolasyon algoritmalarının tasarlanması gerekmektedir. Sensör tarafından farklı zamanlarda elde edilen veriler, bilgi füzyonunun doğruluğunu ve güvenilirliğini artıran birleşik bir uzay-zaman koordinat sistemine dönüştürülür.
Bilgi Füzyonu
Bilgi füzyonu, zaman ve mekanın kaynaşmasına dayanır.Farklı ölçeklerdeki, farklı spektrumlardaki ve farklı yapıların uydu uzaktan algılama verileri, farklı seviyelerde karşılamak için daha fazla bilgi içeren veri ürünleri oluşturmak için veri katmanında, özellik katmanında ve karar katmanında birleştirilir. Kullanıcı uygulama gereksinimleri. Bilgi füzyonu temel olarak hedef karakteristik füzyonu ve hedef durum füzyonunu içerir Hedef karakteristik füzyonu, ortak hedef tanıma elde etmek için çok boyutlu özelliklerin kullanılmasıdır ve hedef durum füzyonu, parametre korelasyonu ve durum vektörü tahmini yoluyla hedef takibi elde etmektir.
(1) Birden çok uydu verisi türünün hiyerarşik ve seyrek gösterimi. Pek çok uydu gözlem verisi türü ve zengin bilgi vardır Mevcut veri açıklama yöntemleri, çeşitli boyutsal özellikler arasındaki korelasyonu ve eşleşmeyi tam olarak dikkate almamaktadır ve açıklama yöntemleri tek tip değildir ve yüksek fazlalıklara sahiptir. Yörünge üzerinde füzyon işlemenin özelliklerini birleştirmek, şekil, spektrum ve polarizasyon gibi özellikleri entegre etmek, çok boyutlu bir özellik işbirlikçi uydu verisi okyanus hedef tanımlama özelliği ve özellik benzerlik dönüştürme modeli tasarlamak ve farklı sensör türleri ve farklı ölçek gözlem verileri ile okyanus hedeflerinin tutarlı bir tanımını oluşturmak model.
(2) Çok kaynaklı uydu gözlem verilerinin geniş zaman ve uzay aralığı ile okyanus hedefi ilişkisi. Uydu gözlemi, geniş bir menzili ve uzun bir yeniden ziyaret dönemini kapsar.Görüntüleme keşif ve elektronik keşif verileri, deniz hedeflerinin niteliklerini farklı açılardan tanımlar ve farklı hedef sınıflandırma ve tanıma seviyelerindedir.Ortak alan, zaman, nitelikler, olaylar, kimlik ve diğer bilgilerin tasarımı sayesinde Çok seviyeli ve çok boyutlu hedef ilişkilendirme modeli, çok sayıda uzamsal platformun sık sık devri altında büyük ölçekli bir denizcilik kümelenmesinin hedef ilişkisini gerçekleştirir.
Çok kaynaklı heterojen uydu uzaktan algılama verileri okyanusu yüksek seviyeli füzyon tanımayı hedefliyor . Birçok uydu gözlem verisi türü vardır ve çıkarılan hedef özellik boyutları ve ölçekleri tutarsızdır.Üst düzey füzyon tanıma füzyon stratejileri ve karar modelleri tasarlamak zordur. Yörünge üzerinde hesaplama yetenekleriyle birleştiğinde, çok boyutlu özellik (harita) işbirliğine dayalı açıklamaya ve çok kaynaklı uydu verilerine (görüntü, sinyal) karar verme katmanına dayalı çok kaynaklı uydu uzaktan algılama görüntü özelliği katmanı füzyon tanıma ve kanıt muhakeme ve belirsizlik teorisine dayalı olarak kırılır. İki yönün füzyon tanıma temel teknolojisi.
Tek tip olmayan uydu gözlemi ve deniz hedeflerinin füzyon takibi. Uzay tabanlı çok platformlu sık devir tespiti, kısa çalışma arkı, uzun gözlem aralığı, zayıf zamansal ve uzaysal süreklilik ve veri tutarlılığı, hedef hareket bilgisi eksikliği ve gözlem modelleri ve hareket için mevcut izleme yöntemlerini kullanarak deniz hedeflerinin güçlü manevra kabiliyeti Model ve filtreleme algoritması verimsiz ve istikrarsızdır Seyrek uydu gözlem noktaları ve kısa süreli yoğun gözlem izleri olan bir deniz hedef izleme gözlem modeli oluşturmak gerekir.
Uydu verilerine dayalı denizcilik durumu tahmini ve kesinti. Denizde durum füzyonu, tehditler, niyetler ve hedefler gibi soyut sembolik bilgilere odaklanır.Uydu uzaktan algılama büyük verisinin desteğiyle, deniz hedeflerinin potansiyel özelliklerini ve modellerini, hareket yasalarını ve bağlantı kurallarını kazar ve hesaplamalı bilişsel sistemlere dayalı olarak deniz durumunu inceler. Fusion, durumsal farkındalık çerçevesi, dinamik akıl yürütme, ortak akıl yürütme ve beklenti akıl yürütme gibi temel teknolojileri çözmeye odaklanır ve eksik uydu gözlem veri bilgilerinin genişletilmesi altında deniz durumu tahminini ve kesintisini gerçekleştirir.
Platform ağı
Amerika Birleşik Devletleri ile karşılaştırıldığında, Çin'in Çin dışında daha az istasyonu var ve önemli deniz hedeflerine ve acil durumlara uzay tabanlı hızlı müdahale yetenekleri zayıf. Uzay bilgi işlem modellerine dayalı uzay tabanlı okyanus hedef gözetleme bilgilerinin yörünge üzerinde algılama ve füzyonunu sağlamak için uydu okyanus gözetim bilgisi edinme yeteneklerini ve yörüngede hesaplama kaynaklarını birleştirmek ve çok seviyeli kullanıcıların ve farklı uygulamaların neredeyse gerçek zamanlı ihtiyaçlarını desteklemek için gereklidir.
Görev ihtiyaçları için uydu akıllı gözlem ve akıllı işlemenin entegrasyonu. Geleneksel uydu gözlem görev planlaması ve formülasyonu, uygulama döngüsü uzun, tepki hızı yavaş, deniz muharebesi ve taktik uygulamalar, deniz kurtarma gibi yüksek verimli olayların ihtiyaçlarını karşılamak zordur, yörünge uyarlamalı dinamik algılama, uzay tabanlı çoklu platformda zamana duyarlı hedefleri ve olayları çözmeye odaklanmak gerekir. Çapraz yönlendirme ve hedef teslimi gibi anahtar teknolojiler, deniz hedeflerinin izlenmesi için uzay tabanlı çok platformlu aktif kör tazminat mekanizması, görev odaklı, bilgi algılama ve füzyon birleşik deniz hedef alanı akıllı gözlem ve işleme entegre ağı oluşturun.
(2) Yüksek hızlı dinamik ağ oluşturma koşulları altında mekansal bilgi işlem kaynak tahsisi. Yörünge içi füzyon işleme, yüksek hızlı ve dinamik olarak yeniden yapılandırılmış bir uzay ağı oluşturmak için farklı yörünge konumlarına ve farklı işlevlere sahip uydular gerektirir.Yörüngedeki uydu verilerinin gerçek zamanlı işlenmesi için yazılım ve donanım mimarisinin ve yongaların tasarlanması ve dinamik bir uzay bulut bilgi işlem ağı kurulması gerekir. Farklı yörüngelerdeki, orta ve düşük yörüngelerdeki farklı uydu türleri tarafından elde edilen deniz gözetleme verileri, hızlı keşif ve uyarlanabilir işleme ile toleranslı bir uzay hesaplama ağı oluşturmak için dinamik olarak tahsis edilir.
(3) Uydu-yer verileri hedef analiz modelinin dinamik ve etkileşimli güncellemesi. Yörünge ve yer için ortak bir akıllı işleme mekanizması tasarlayın, yani uydu üzerinde yüksek seviyeli bilgi füzyonu, yerdeki devasa uzaktan algılama verilerinin makine öğrenimi süreci ve kapsamlı bir bilgi tabanı, model kitaplığı, bilgi kaynağı kitaplığı ve yörünge ve yerde olacak diğer veri tabanlarının oluşturulması Bilgi alışverişi, uyduda ve yerde birlikte işlenen organik bir bütün oluşturmak için kontrol edilebilir miktarda bilgi alışverişi yapar.
Yeni bir deniz hedef izleme uydusu türü. Yer sabit yörüngeli yüksek çözünürlüklü görüntüleme uyduları, havada uzun süre sabit bir alanda kalabilir ve gerektiğinde görüntüleme izleme alanını hızlı bir şekilde ayarlayabilir. Önemli olaylara hızlı yanıt, yüksek frekanslı tekrarlı algılama, büyük ölçekli sürekli izleme yetenekleri ve önemli hedeflerin neredeyse gerçek zamanlı izlenmesi Uzun süreli gözetleme ve hızlı görüntüleme ziyaretleri için çok uygun olan yetenek, hareketli deniz hedeflerinin keşif ve gözetiminde önemli bir rol oynayacaktır.
SAR uydularından farklı olarak, uzay tabanlı gözetim radarı, dünya çapında büyük ölçekte çok sayıda hedefin erken uyarı, tespit ve takibini gerçekleştirebilen yüzey hareketli hedef göstergesi (SMTI) ve sentetik açıklıklı radar (SAR) gibi çoklu çalışma moduna sahiptir. Deniz hedef bilgi kaynaklarını elde etmenin önemli bir yolu.
Uydu Navigasyon Sinyali Uzaktan Algılama (GNSS R), navigasyon uydusu sözde rasgele değişen kod sinyallerini veya okyanus veya deniz hedeflerinin yüzeyinde yansıtılan taşıyıcı sinyalleri almak ve işlemek için küresel navigasyon uydusu L-bandı sinyallerini bir radyasyon kaynağı olarak kullanan pasif bir uzaktan algılama ve algılama teknolojisidir. , Zengin sinyal kaynakları, geniş kapsama alanı, yüksek zamansal ve uzaysal çözünürlük, yüksek konumlandırma doğruluğu, vb. İle deniz durumu parametresi ters çevirme ve deniz hedef tespiti elde etmek için. Yerleşik GNSS R, özellikle denizde işbirliği yapmayan hedeflerin tespiti, konumlandırılması ve tanımlanması olmak üzere tüm zaman, tüm hava koşulları, geniş kapsama alanı ve yüksek-zamansal-uzaysal çözünürlüklü deniz hedef izlemeyi gerçekleştirebilir.
Dört, sonuç
Uzay tabanlı bilgi ağı, deniz hedefini izlemenin önemli bir yoludur. Çinin uzay temelli deniz hedef bilgi algısı ve füzyon teknolojisi üzerine yapılan araştırmalar, Çinin uzay dünya gözlem uyduları tarafından elde edilen çok kaynaklı verileri entegre ederek geniş bir kapsama alanı, yüksek zamansal ve mekansal çözünürlük ve çoklu Deniz hedef izleme yeteneklerinin boyutsal özellikleri, Çin'in uzay tabanlı bilgi ağının geniş alan kapsamını, hassas tanımlamayı, sürekli izleme ve hızlı yanıt yeteneklerini geliştirir. Uzay temelli okyanus hedef bilgi algılama ve füzyon sisteminin inşası, Çin'in uzaysal bilgi ağının okyanus yönündeki araştırma ve uygulamasının geliştirilmesini etkili bir şekilde teşvik edebilir ve ulusal güvenliği ve küresel çıkarları korumak için büyük önem taşır.
Kaynak: Akarsuda Okyanus Yaşamı(Bu makale bir ağ alıntı veya yeniden basımdır, telif hakkı orijinal yazara veya yayın medyasına aittir. Çalışmanın telif hakkına dahilseniz, lütfen bizimle iletişime geçin.)
