实时与历史结合的多视图态势呈现系统设计与实现

发布时间：2021-05-07 19:56

　　面对如今如此繁多复杂又互有联系的监测手段,物联网系统需要接入多种传感器设备,并有必要综合展示海量的多源异构感知数据。现有的物联网态势系统可以接入多源异构的传感器设备,但是系统展示的信息缺乏关联度,系统仅提供了多数据源的单一信息,无法展示融合多传感器数据后的综合信息。系统对于目标的认知缺乏深度,仅仅通过单独一两种感知手段管中窥豹,缺少以时空角度出发的目标画像信息展示,难以挖掘监控实时告警信息背后蕴含的更深层次的威胁判据信息,缺乏深入理解各种告警事件、危险行为的本质,导致对区域防护问题的整体认知出现偏差。系统对目标的认知缺乏空间性,无法从空间角度展示目标的区域流动、热点密度等特征。并且现有系统用到的技术仅仅能满足实时监控一种展示模式的需求,这种模式仅仅强调实时展示态势信息,忽视了历史数据的查询、回放,因此研究一种支持实时历史双展示模式的架构是推动态势系统发展的必然要求。本文设计实现了一个基于时空范式的实时历史双展示模式态势呈现系统。系统接入多源异构感知数据,基于目标信息图谱与多维度数据视图进行时间维度的实时态势监控与历史数据回放,基于GIS服务进行空间维度的粗粒度、全局性的目标跟踪判读与目... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：132 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 课题研究内容
    1.3 论文组织结构
第二章 相关技术介绍
    2.1 半监督学习与深度置信网络
    2.2 目标跟踪微网络模型与卷积层
        2.2.1 分组卷积层与深度分离卷积层
        2.2.2 SqueezeNet网络与MobileNet网络
    2.3 Spring Boot简介
    2.4 MWM架构
    2.5 React框架与组件化
    2.6 大数据可视化技术
        2.6.1 大数据可视化时间范式
        2.6.2 大数据可视化空间范式
    2.7 NoSqL数据库
        2.7.1 列式数据库
        2.7.2 图数据库
    2.8 本章小结
第三章 态势呈现系统的总体设计
    3.1 系统架构设计
        3.1.1 系统架构概述
        3.1.2 面向多维数据的多级存储系统
        3.1.3 接口设计
        3.1.4 组件化通信机制及状态转移
    3.2 系统功能结构设计
    3.3 系统服务结构设计
    3.4 系统组件化结构设计
    3.5 系统数据流设计
    3.6 系统总体流程设计
    3.7 本章小结
第四章 态势呈现系统的时空范式设计与组件化实现
    4.1 态势呈现系统时间范式设计与组件化实现
        4.1.1 可无缝切换的双展示模式设计与组件化实现
        4.1.2 实时态势监控模式设计与组件化实现
            4.1.2.1 多维度数据视图组件实现
            4.1.2.2 目标信息图谱实现
            4.1.2.3 设备显控联动与感知数据视图组件实现
            4.1.2.4 基于主动深度置信网络的目标威胁估计模型设计
            4.1.2.5 实时告警与威胁数据视图组件实现
            4.1.2.6 基于概率规划推理的目标行为分析
            4.1.2.7 情景回放与行为事件数据视图组件实现
        4.1.3 历史数据回放模式设计与组件化实现
            4.1.3.1 缓冲式批量数据加载
            4.1.3.2 历史数据回放方式组件实现
            4.1.3.3 历史回放流程控制组件实现
            4.1.3.4 历史回放事件告警组件实现
    4.2 态势呈现系统空间范式设计与组件化实现
        4.2.1 目标跟踪判读设计与组件化实现
            4.2.1.1 目标跟踪视觉与判读效能模型
            4.2.1.2 迁徙态势组件实现
            4.2.1.3 热点区域组件实现
            4.2.1.4 数据蜂窝组件实现
        4.2.2 目标画像设计与实现
    4.3 本章小结
第五章 系统测试与验证
    5.1 系统测试目标与硬件测试环境
        5.1.1 系统测试目标
        5.1.2 硬件测试环境
    5.2 系统功能测试
        5.2.1 实时态势监控模式测试
            5.2.1.1 原始感知数据视图测试
            5.2.1.2 特征数据视图与目标信息图谱测试
            5.2.1.3 行为事件数据视图测试
            5.2.1.4 威胁判据数据视图测试
            5.2.1.5 设备显控联动与视频监控跟踪测试
            5.2.1.6 实时告警测试
            5.2.1.7 行为事件情景回放测试
            5.2.1.8 视频情景回放测试
        5.2.2 缓冲式批量数据加载算法测试
            5.2.2.1 批量数据缓冲测试
            5.2.2.2 历史数据回放方式测试
            5.2.2.3 历史回放流程控制测试
            5.2.2.4 事件告警测试
        5.2.3 跟踪判读服务及目标画像测试
            5.2.3.1 迁徙转移态势测试
            5.2.3.2 热点流动区域测试
            5.2.3.3 告警数据蜂窝测试
            5.2.3.4 目标画像功能测试
    5.3 系统性能测试
        5.3.1 系统响应性能测试
        5.3.2 系统稳定性测试
        5.3.3 系统并发缓冲性能测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]态势实时显示与回放系统的设计与实现[J]. 张明杰,王静平.  指挥控制与仿真. 2019(01)
[2]基于数据挖掘的电力信息系统网络安全态势评估[J]. 高翔,陈贵凤,赵宏雷.  电测与仪表. 2019(19)
[3]关于虚拟战场态势仿真系统设计研究[J]. 孙峥皓,杨利民,廖馨,张琦.  计算机仿真. 2018(12)
[4]基于可视分析的船舶航行态势感知系统设计[J]. 雷进宇,初秀民,蒋仲廉,王乐.  中国航海. 2018(03)
[5]一种基于B+树航迹态势回放系统的设计与实验[J]. 张明杰.  计算机应用与软件. 2018(08)
[6]基于知识发现的网络安全态势感知系统[J]. 廖月.  电脑迷. 2018(03)
[7]通用战场态势可视化系统的设计及实现[J]. 张昊.  计算机工程与应用. 2018(17)
[8]大数据流式计算系统综述[J]. 祝锡永,庞培培.  成组技术与生产现代化. 2016(04)
[9]基于模糊双门限的高频地波雷达与AIS目标航迹关联方法[J]. 刘根旺,刘永信,纪永刚,王超.  系统工程与电子技术. 2016(03)
[10]多传感器数据融合技术概述[J]. 张延龙,王俊勇.  舰船电子工程. 2013(02)

硕士论文
[1]基于WebGIS的轻量级态势显示系统设计与实现[D]. 潘辰.北京邮电大学 2018



本文编号：3173973