一种碍航物的确定方法、装置及设备与流程

1.本发明涉及无人艇自主航行技术领域，特别是一种碍航物的确定方法、装置及设备。


背景技术：

2.为了保障无人艇在自主航行过程中高效规划安全航行路线，无人艇需要能够准确感知周边的碍航物。现有无人艇感知一般依赖搭载的光电设备和导航雷达，其中光电设备虽然视场有限，但可以在较大俯仰、水平方向范围内进行调转，输出高刷新率的视频信息；导航雷达能够全天时全天候监视在几公里范围内水面目标，输出雷达航迹信息。但在使用过程中，这两种传感器都存在一定的局限性，导航雷达存在分辨率较低、海杂波影响大、信息更新不及时等不足，特别是在碍航物密集、航行速度快等情况下，容易出现错误将海杂波建航、对小目标没有建航、一个目标分裂为多个航迹、跟踪错误、丢失目标等问题，航迹稳定性、信息更新率等航迹质量波动较大；光电设备对于天气和光照变化非常敏感，在低照度、强光、雨雪雾等情况下感知距离、清晰度都有大幅度下降，错误识别的概率变高；采用单一传感器难以支撑对周边碍航物的准确感知。
3.由于环境变化的影响，当前方法存在以下缺陷：第一，导航雷达的虚假目标回波较多，无人艇上一般仅安装一部光电设备，在每次雷达输出时都对所有的目标进行确认，光电设备存在调度不及的问题，难以保证自主航行的安全性；第二，有时光电的识别错误率、漏检率较高，用单次的识别结果难以保障碍航物的确认稳定性，容易造成确认结果的抖动；第三，在碍航物较为密集时，由于导航雷达误差较大，使用光电设备进行确认时，容易混淆确认对象，导致海杂波航迹被错误确认；第四，导航雷达在近距探测大型目标时，航迹有时会分裂为多个航迹，部分分裂的航迹会演化为虚假目标、无规则运动，在刚分裂时光电设备容易将各目标都确认，导致无人艇难以规划出合理航路。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种碍航物的确定方法、装置及设备，可以将导航雷达全天时全天候感知与光电设备感知清晰的优势相结合，采用滑窗方式实时评估雷达航迹质量和光电识别相似度，充分利用历史信息，降低导航雷达分辨率较低、海杂波影响大、信息更新不及时等不足带来的影响，提高判断无人艇自主航行中各种碍航物的正确性，保障无人艇高效规划安全航路。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种碍航物的确定方法，包括：获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量；根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；
通过光电设备对所述雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。
6.可选的，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量，包括：获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量以及雷达航迹位置精度质量。
7.可选的，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量，包括：获取目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹更新时间间隔和更新状态；根据所述更新时间间隔和更新状态，获得雷达航迹更新质量。
8.可选的，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹位置精度质量，包括：对目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹的位置数据进行拟合处理，得到拟合后的雷达航迹位置信息；根据拟合后的雷达航迹位置信息，得到雷达航迹位置精度质量。
9.可选的，根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列，包括：根据至少一个雷达航迹的舷角，确认雷达航迹预处理序列；根据所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹优先度；根据所述雷达航迹的优先度进行逆序排序，得到雷达航迹序列。
10.可选的，根据所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹优先度，包括：根据，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的优先度；其中，为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的优先度、和为预设加权系数、为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹距离目标无人艇的距离、为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的位置精度质量、为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的更新质量、为第时刻识别到的第i个雷达航迹的存在概率。
11.可选的，获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度，包括：根据所述识别结果中的雷达航迹对应的目标对象的类型、形状高度、形状宽度和中心点位置，计算该雷达航迹对应的目标对象与历史识别信息的中心点位置误差和形状余弦距离，得到所述预设时间窗口内目标对象的识别结果与历史识别信息在每一时刻的子相
似度；对各子相似度的和求平均，得到所述相似度。
12.可选的，根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物，包括：根据所述雷达航迹位置精度质量和所述相似度，计算所述雷达航迹的存在概率；将所述存在概率大于或者等于预设概率门限的雷达航迹对应的目标对象，确定为碍航物。
13.本发明还提供一种碍航物的确定装置，包括：获取模块，用于获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；处理模块，用于获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量；根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；通过光电设备对所述雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。
14.本发明还提供一种计算机可读存储介质，存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的方法。
15.本发明的上述方案至少包括以下有益效果：本发明的上述方案，通过获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量；根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；通过光电设备对所述雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。可以将导航雷达全天时全天候感知与光电设备感知清晰的优势相结合，采用滑窗方式实时评估雷达航迹质量和光电识别相似度，充分利用历史信息，降低导航雷达分辨率较低、海杂波影响大、信息更新不及时等不足带来的影响，提高判断无人艇自主航行中各种碍航物的正确性，保障无人艇高效规划安全航路。
附图说明
16.图1是本发明实施例的碍航物的确定方法的流程示意图。
17.图2是本发明实施例的碍航物的确定装置的结构图。
具体实施方式
18.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
19.如图1所示，本发明的实施例提出一种碍航物的确定方法，包括：步骤11，获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；
步骤12，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量；步骤13，根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；步骤14，通过光电设备对所述雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；步骤15，获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；步骤16，根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。
20.本实施例中，将导航雷达与光电设备的优势进行结合，通过导航雷达对目标水面实时探测，生成雷达航迹。所述雷达航迹正常情况下对应一个扫描到的目标对象，但是受水面环境以及无人艇航速等影响，所述雷达航迹也可能仅是一个虚假回波。为避免上述导航雷达识别不准确的影响，综合利用导航雷达对航迹的历史探测信息，实时评估雷达航迹的航迹质量，根据所述航迹质量，对当前导航雷达识别到的至少一个雷达航迹进行排序，确定需要进行确认的雷达航迹序列。根据所述雷达航迹序列中雷达航迹的排序次序，逐一调度光电识别对所述雷达航迹进行识别，并计算所述识别结果与历史识别结果的相似度。根据所述相似度和航迹质量，综合判断当前识别到的雷达航迹的存在概率。根据所述存在概率，确定雷达航迹是否对应目标对象以及对应的目标对象是否为碍航物。为无人艇的自主航行提供技术支持，帮助无人艇实时规划航线。
21.本发明的上述方案，可以通过实时计算需要确认的雷达航迹的优先度，高效调度光电设备，尽快消除虚假目标；综合利用历史识别结果，降低光电的识别错误、漏检带来的影响，解决碍航物较为密集时错误确认海杂波、雷达航迹分裂问题，保障确认稳定性和准确性，支撑高效稳定规划避障航路。
22.本发明一可选的实施例中，步骤12可以包括：步骤121，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量以及雷达航迹位置精度质量。
23.该实施例中，所述航迹质量包括雷达航迹更新质量和雷达航迹位置精度质量。具体的，本技术中，将所述导航雷达在当前时刻k识别到的雷达航迹集合表示为，其中，表示在当前时刻k识别到的第i个雷达航迹、表示在时刻共识别到个雷达航迹。其中具体表示为，其中表示当前时刻k识别到的第i个雷达航迹距离目标无人艇的距离、表示当前时刻k识别到的第i个雷达航迹距离目标无人艇的方位、表示当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的速度、表示当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的航向、表示当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的更新状态、表示当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的更新时刻。即具体对应为。进一步的，本技术中，更新状态定义为：
24.本发明一可选的实施例中，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量，包括：获取目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹更新时间间隔和更新状态；根据所述更新时间间隔和更新状态，获得雷达航迹更新质量。
25.本实施例中，设预设时间窗口为，则当前时刻k第i个雷达航迹的雷达航迹更新质量可以表示为：其中，a为预设指标值、为时间窗口内第k个时刻，为第k个时刻第i个雷达航迹的更新状态、为雷达航迹探测周期、为第k个时刻第i个雷达航迹的更新时刻。
26.本发明一可选的实施例中，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹位置精度质量，包括：对目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹的位置数据进行拟合处理，得到拟合后的雷达航迹位置信息；根据拟合后的雷达航迹位置信息，得到雷达航迹位置精度质量。
27.该实施例中，通过最小二乘法对时间窗口内的雷达航迹历史位置数据进行拟合，得到拟合结果。计算所述拟合结果与真实结果的误差，得到所述雷达航迹位置精度质量。具体的，时间窗口内的雷达航迹表示为，其中表示所有在时间段内的雷达航迹输出时刻，时刻第i个雷达航迹的位置数据表示为，具体的表示为：其中，为第时刻第i个雷达航迹的x轴坐标值、为第时刻第i个雷达航迹的y轴坐标值、为第时刻第i个雷达航迹的x轴速度向量坐标值、为第时刻第i个雷达航迹的y轴速度向量坐标值。
28.拟合结果表示为，其中，表示第时刻第i个雷达航迹的x轴预测坐标值、表示第时刻第i个雷达航迹的y轴预测坐标值、表示第时刻第i个雷达航迹的x轴速度向量预测坐标值、表
示第时刻第i个雷达航迹的y轴速度向量预测坐标值。进一步的：其中，其中，其中分别表示位置向量和速度向量的量测噪声方差，为预设常数。
29.通过上述拟合后的雷达航迹位置信息，评估第i个雷达航迹的位置精度质量：其中，为预设系数、r为时间段内r个输出时刻。
30.本发明一可选的实施例中，步骤13可以包括：步骤131，根据至少一个雷达航迹的舷角，确认雷达航迹预处理序列；步骤132，根据所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹优先度；步骤133，根据所述雷达航迹的优先度进行逆序排序，得到雷达航迹序列。
31.该实施例中，首先根据雷达航迹的舷角，初步确认雷达航迹与目标无人艇的方位信息，剔除处于目标无人艇后方的雷达航迹。由于处于目标无人艇后方的雷达航迹不会对本目标无人艇的航线规划造成影响，因此对后方的雷达航迹不再进行光电识别。具体的，所述雷达航迹的舷角表示为：其中，为目标无人艇在第k时刻的艏向角。当时，则判断该雷达航迹对应的目标对象在本无人艇侧后方，确定为不需要确认的雷达航迹。为预定义的门限值。
32.在通过上述计算舷角的方法剔除不需要确认的雷达航迹后，得到雷达航迹预处理序列。根据上述雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹优先度。根据所述优先度对预处理序列中的雷达航迹进行排序，得到雷达航迹
序列，其中，表示当前时刻k时雷达航迹序列中的第sj个雷达航迹、表示当前时刻k雷达航机序列中共个雷达航迹。进一步的，由于在计算舷角信息时剔除掉了侧后方的雷达航迹，则有，即雷达航迹序列集合包含于当前时刻识别到的雷达航迹序列集合，且雷达航迹序列中的雷达航迹按照优先度从高到低排序。
33.本发明一可选的实施例中，步骤132可以包括：步骤1321，根据，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的优先度；其中，为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的优先度、和为预设加权系数、为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹距离目标无人艇的距离、为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的位置精度质量、为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的更新质量、为第时刻识别到的第i个雷达航迹的存在概率。
34.该实施例中，对雷达航迹的距离、更新质量、位置精度质量和前一时刻的存在概率进行加权求和，得到预处理后的雷达航迹的优先度。
35.本发明一可选的实施例中，步骤15可以包括：步骤151，根据所述识别结果中的雷达航迹对应的目标对象的类型、形状高度、形状宽度和中心点位置，计算该雷达航迹对应的目标对象与历史识别信息的中心点位置误差和形状余弦距离，得到所述预设时间窗口内目标对象的识别结果与历史识别信息在每一时刻的子相似度；步骤152，对各子相似度的和求平均，得到所述相似度。
36.该实施例中，在得到根据优先度进行排序的雷达航迹序列后，调度目标无人艇的光电识别设备对雷达航迹序列中的雷达航迹逐一识别，确保光电设备指向雷达航迹的方位、光电视场大于等于目标长度的视角，保证雷达航迹不会脱离光电视场。具体的，表示为：，其中，为预设常数值。
37.确保光电设备角度与视场符合需求后，采用预先训练的智能识别模型识别光电视频，得到对雷达航迹的识别结果
，其中，表示雷达航迹对应目标对象的类型、表示目标对象的形状高度、表示目标对象的形状宽度、表示目标对象的中心点x、表示目标对象的中心点y。即识别结果具体对应为。
38.根据目标对象的识别结果以及历史信息中光电设备对目标对象的识别结果，通过类型判别、中心点位置误差和形状余弦距离计算，得到当前时刻第个雷达航迹与时间窗口内每一时刻的雷达航迹历史光电识别结果的相似度，具体的，对每一时刻的相似度取平均值，即得到当前光电设备识别结果与时间窗口内历史识别结果的相似度，具体的，。
39.本发明一可选的实施例中，步骤16可以包括：步骤161，根据所述雷达航迹位置精度质量和所述相似度，计算所述雷达航迹的存在概率；步骤162，将所述存在概率大于或者等于预设概率门限的雷达航迹对应的目标对象，确定为碍航物。
40.本实施例中，对于当前时刻识别到的个雷达航迹，当第i个雷达航迹属于雷达航迹序列时，则根据相似度，通过公式计算第i个雷达航迹的存在概率；否则，根据雷达航迹位置精度质量通过公式计算雷达航迹的存在概率，其中，为时间窗口内第时刻第i个雷达航迹的位置精度质量。即雷达航迹存在概率具体表示为：其中，为当前时刻第i个雷达航迹的存在概率。当时，则认为第i个雷达航迹对应的目标对象为碍航物，其中，为预设概率门限；否则，认为该雷达航迹为虚假目标，或者其对应的目标对象构不成碍航物。
41.本发明还提供一种碍航物的确定装置20，包括：
获取模块21，用于获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；处理模块22，用于获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量；根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；通过光电设备对所述雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。
42.可选的，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量，包括：在预设时间窗口内评估所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量以及雷达航迹位置精度质量。
43.可选的，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量，包括：获取目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹更新时间间隔和更新状态；根据所述更新时间间隔和更新状态，获得雷达航迹更新质量。
44.可选的，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹位置精度质量，包括：对目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹的位置数据进行拟合处理，得到拟合后的雷达航迹位置信息；根据拟合后的雷达航迹位置信息，得到雷达航迹位置精度质量。
45.可选的，根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列，包括：根据至少一个雷达航迹的舷角，确认雷达航迹预处理序列；根据所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹优先度；根据所述雷达航迹的优先度进行逆序排序，得到雷达航迹序列。
46.可选的，根据所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹优先度，包括：根据，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的优先度；其中，为当前时刻识别到的第i个雷达航迹的优先度、和为预设加权系数、为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹距离目标无人艇的距离、为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的位置精度质量、为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的更新质量、为第时刻识别到的第i个雷达航迹的存在概率。
47.可选的，获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度，包括：
根据所述识别结果中的雷达航迹对应的目标对象的类型、形状高度、形状宽度和中心点位置，计算该雷达航迹对应的目标对象与历史识别信息的中心点位置误差和形状余弦距离，得到所述预设时间窗口内目标对象的识别结果与历史识别信息在每一时刻的子相似度；对各子相似度的和求平均，得到所述相似度。
48.可选的，根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物，包括：根据所述雷达航迹位置精度质量和所述相似度，计算所述雷达航迹的存在概率；将所述存在概率大于或者等于预设概率门限的雷达航迹对应的目标对象，确定为碍航物。
49.需要说明的是，该装置是与上述方法对应的装置，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
50.本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有指令，所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
51.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
52.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
53.在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
54.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
55.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
56.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
57.此外，需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置（包括处理器、存储介质等）或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
58.因此，本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
59.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种碍航物的确定方法，其特征在于，包括：获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量；根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；通过光电设备对所述雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。2.根据权利要求1所述的碍航物的确定方法，其特征在于，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量，包括：获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量以及雷达航迹位置精度质量。3.根据权利要求2所述的碍航物的确定方法，其特征在于，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量，包括：获取目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹更新时间间隔和更新状态；根据所述更新时间间隔和更新状态，获得雷达航迹更新质量。4.根据权利要求2所述的碍航物的确定方法，其特征在于，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹位置精度质量，包括：对目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹的位置数据进行拟合处理，得到拟合后的雷达航迹位置信息；根据拟合后的雷达航迹位置信息，得到雷达航迹位置精度质量。5.根据权利要求2所述的碍航物的确定方法，其特征在于，根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列，包括：根据至少一个雷达航迹的舷角，确认雷达航迹预处理序列；根据所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹优先度；根据所述雷达航迹的优先度进行逆序排序，得到雷达航迹序列。6.根据权利要求5所述的碍航物的确定方法，其特征在于，根据所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹优先度，包括：根据，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的优先度；其中，为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的优先度、和为预设加权系数、为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹距离目标无人艇的距离、为当前时刻k识别到的第i个雷达航迹的位置精度质量、为当前时刻
k识别到的第i个雷达航迹的更新质量、为第时刻识别到的第i个雷达航迹的存在概率。7.根据权利要求2所述的碍航物的确定方法，其特征在于，获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度，包括：根据所述识别结果中的雷达航迹对应的目标对象的类型、形状高度、形状宽度和中心点位置，计算该雷达航迹对应的目标对象与历史识别信息的中心点位置误差和形状余弦距离，得到所述预设时间窗口内目标对象的识别结果与历史识别信息在每一时刻的子相似度；对各子相似度的和求平均，得到所述相似度。8.根据权利要求7所述的碍航物的确定方法，其特征在于，根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物，包括：根据所述雷达航迹位置精度质量和所述相似度，计算所述雷达航迹的存在概率；将所述存在概率大于或者等于预设概率门限的雷达航迹对应的目标对象，确定为碍航物。9.一种碍航物的确定装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；处理模块，获取在预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量；根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；通过光电设备对所述雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至8任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供一种碍航物的确定方法、装置及设备，涉及无人艇自主航行技术领域。方法包括：获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；获取预设时间窗口内的至少一个雷达航迹的航迹质量；根据雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；通过光电设备对雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取识别结果与光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据航迹质量和相似度，确定至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。本发明的方案可以实时评估雷达航迹质量和光电识别相似度，充分利用历史信息，提高判断无人艇自主航行中各种碍航物的正确性，保障无人艇高效规划安全航路。划安全航路。划安全航路。


技术研发人员：蔡庆 雷勇 李肖霞 阴启玉 孙世平 袁文亮 梁立 李锋
受保护的技术使用者：中船（北京）智能装备科技有限公司
技术研发日：2023.09.04
技术公布日：2023/10/11