1.一种水面目标自适应跟踪系统,其特征在于,包括:
信息采集模块,所述信息采集模块用于实时采集水面目标的可见区域面积 、风力等级 、波浪等级 、跟踪器与水面目标间的距离、水面目标的速度大小及方向,其中t表示不同采集时刻的编号,且t=1、2、3、……、n;
模式选择模块,所述模式选择模块用于根据水面目标的可见区域面积 、风力等级、以及波浪等级 ,发出信号一以控制跟踪器进入跟踪模式、或发出信号二以控制跟踪器进入预测等待模式;
跟踪模块,所述跟踪模块用于接收跟踪器与水面目标间的距离、水面目标的速度大小及方向数据,并在接收到信号一时,根据跟踪器与水面目标间的距离、水面目标的速度大小及方向,控制跟踪器跟踪水面目标;
预测模块,所述预测模块用于接收跟踪器与水面目标间的距离、水面目标的速度大小及方向数据,并在接收到信号二时,根据跟踪器与水面目标间的距离、水面目标的速度大小及方向,生成水面目标的一个或多个预测位置;
唤醒模块,所述唤醒模块用于获取预测位置并控制信息采集模块监测预测位置,在发现水面目标出现在预测位置时向跟踪模块发出唤醒信号,使得跟踪模块控制跟踪器跟踪水面目标;
所述模式选择模块包括数据接收单元、数据处理单元以及阈值比较单元,其中:数据接收单元,所述数据接收单元与信息采集模块间电连接,用于接收来自信息采集模块传递的水面目标的可见区域面积 、风力等级 、以及波浪等级 ;
数据处理单元,所述数据处理单元与数据接收单元间电连接,用于根据水面目标的可见区域面积 、风力等级 、波浪等级 ,生成预测等待系数 ,具体如下:按照1‑9标度法对风力等级 、以及波浪等级 进行赋值,生成风力影响值、以及波浪影响值 ;
预测等待系数 的计算公式如下:
其中,在上述计算公式中, , 表示水面目标的总面积;
其中, 表示第一预测等待系数, 均为预设比例系数, 表示第二预测等待系数, 均为预设比例系数, 表示第一预测等待系数 的权重影响系数,表示第二预测等待系数 的权重影响系数;
阈值比较单元,用于接收预测等待系数 ,并将其与预设阈值 进行对比,在满足时发出信号一以控制跟踪器进入跟踪模式,在满足 时发出信号二以控制跟踪器进入预测等待模式;
水面目标的可见区域面积 的获取方式为:通过光学摄像机和红外摄像机对水面目标进行摄像,再将水面目标的光学图像和红外图像进行图像处理以获取水面目标的可见区域面积 。
2.根据权利要求1所述的水面目标自适应跟踪系统,其特征在于:所述信息采集模块包括光学摄像机、红外摄像机、脉冲多普勒雷达、风力传感器以及浮标传感器。
3.根据权利要求1所述的水面目标自适应跟踪系统,其特征在于:所述风力影响值的赋值标准为:在风力等级 为0‑6级时,风力影响值 赋值为1;
在风力等级 为7‑10级时,风力影响值 赋值为3;
在风力等级 为11‑16级时,风力影响值 赋值为5;
在风力等级 为17‑21级时,风力影响值 赋值为7;
在风力等级 为22级及以上时,风力影响值 赋值为9。
4.根据权利要求1所述的水面目标自适应跟踪系统,其特征在于:所述波浪影响值的赋值标准为:在波浪等级 为0级时,波浪影响值 赋值为1;
在波浪等级 为1级时,波浪影响值 赋值为3;
在波浪等级 为2级时,波浪影响值 赋值为5;
在波浪等级 为3级时,波浪影响值 赋值为7;
在波浪等级 为4级及以上时,波浪影响值 赋值为9。
5.根据权利要求1所述的水面目标自适应跟踪系统,其特征在于:所述唤醒模块包括预测位置监测单元、图像提取单元、以及图像对比单元,其中:预测位置监测单元,所述预测位置监测单元与预测模块、信息采集模块电连接,用于接收预测模块生成的水面目标的一个或多个预测位置,并控制信息采集模块对预测模块预测的水面目标的一个或多个预测位置进行监测;
图像提取单元,所述图像提取单元与信息采集模块电连接,用于提取信息采集模块在预测位置处采集的图像;
图像对比单元,所述图像对比单元与图像提取单元电连接,用于将图像提取单元提取的图像和图像对比单元自身存储的水面目标图像进行对比,以判断水面目标是否在预测位置处出现,并在水面目标出现在预测位置时向跟踪模块发出唤醒信号,以此使得跟踪模块在接收到唤醒信号时,根据跟踪器与水面目标间的距离、水面目标的速度大小及方向,控制跟踪器跟踪水面目标。
6.一种水面目标自适应跟踪方法,用于上述权利要求1‑5任意一项所述的水面目标自适应跟踪系统,其特征在于,包括如下步骤:S1,实时采集水面目标的可见区域面积 、风力等级 、波浪等级 、跟踪器与水面目标间的距离、水面目标的速度大小及方向,其中t表示不同采集时刻的编号,且t=1、2、
3、……、n;
S2,根据水面目标的可见区域面积 、风力等级 、以及波浪等级 ,发出信号一以进入步骤S3、或发出信号二以进入步骤S4;
S3,根据跟踪器与水面目标间的距离、水面目标的速度大小及方向,控制跟踪器跟踪水面目标;
S4,根据跟踪器与水面目标间的距离、水面目标的速度大小及方向,生成水面目标的一个或多个预测位置;
S5,监测水面目标是否在预测位置处出现,并在发现水面目标出现在预测位置时进入步骤S3。