[发明专利]一种快速计算任务区域覆盖率的方法

说明书

本发明提供了一种快速计算任务区域覆盖率的方法，为飞行航线的观测覆盖有效性的评估提供评估依据。该方法包含以下步骤：(1)根据观测设备参数和任务区域参数计算离散步长；(2)将任务区域离散化；(3)由于地球纬度圈大小随纬度变化，需考虑其对离散点的坐标造成的偏差并进行修正；(4)计算覆盖率。本发明将面积的计算转换为离散点的统计，从而简化了覆盖率的计算，降低了飞行观测覆盖率计算的复杂度，为难以计算出相交面积的地理平台提供了有效的解决方案，可有效地完成对飞行航线的观测覆盖有效性的评估。仿真表明，本发明能降低飞行观测覆盖率计算的复杂度，有效地完成对飞行航线的观测覆盖有效性的评估。

技术领域

本发明属于航线规划评估领域，具体涉及一种快速计算任务区域覆盖率的方法，其为机载观测设备对预定任务区域的覆盖计算方法，根据快速计算的任务区域覆盖率，对飞行航线的有效性进行评估。

背景技术

飞行器携带观测设备执行观测任务时，需对飞行航线进行规划。其中，飞机在沿航线飞行的过程中，观测设备观测到的区域对预先设定的任务区域的覆盖情况是评估航线有效性的重要参考依据。可以用覆盖率来描述观测设备观测到的区域对总体任务区域的覆盖程度，覆盖率等于观测设备的观测范围与任务区域相交的面积除以任务区域的总面积。通常情况下，由于地面起伏、飞行约束等因素的影响，设备的观测范围和任务区域通常表现为不规则图形，难以用数学表达式对图形边界进行描述，任务面积和相交面积的计算非常复杂，从而导致覆盖率的计算非常复杂。通过本发明的快速计算方法，将面积的计算转换为离散点的统计，从而简化了覆盖率的计算。

飞行观测覆盖率是评估观测任务执行有效性的重要参数之一，传统的覆盖率计算方法是通过计算观测设备的观测范围与预定的任务区域相交的面积，然后除以任务区域的面积得到飞行观测覆盖率。但是由于任务区域常常为不规则的图形，导致相交面积和总面积的计算非常复杂，从而影响对观测任务执行有效性的评估。

发明内容

本发明针对在飞行观测覆盖率计算中存在的上述问题，给出了一种基于离散化处理快速计算飞行观测覆盖率的方法，其为一种新的覆盖率计算方法，不再将计算集中在不规则图形面积上，而是转换为离散点的观测和统计，极大地简化了覆盖率计算，有效地完成对飞行航线的观测覆盖有效性的评估。

本发明解决其技术问题采用的技术方案，一种快速计算任务区域覆盖率的方法，包括以下具体步骤：

步骤1)计算离散步长

将任务区域离散化之前需要对离散步长进行计算。离散步长不宜过大，过大则会导致离散化后形成的点阵太稀疏，不能有效地表示区域信息；离散步长不宜过小，过小则会导致离散化后形成的点阵间距太小，超出观测设备的分辨能力并且导致计算量庞大。当观测设备为雷达时，其距离分辨率计算满足：

其中δr表示观测雷达的距离分辨率，c为光速3×108m/s，B为雷达信号带宽。

离散步长的距离长度不应小于观测雷达的距离分辨率，否则超出观测设备的分辨能力。根据实际观测任务的需求，离散步长的距离长度Ndis可按下式计算：

Ndis＝σδr (2)

其中σ为系数因子，取值与具体的观测任务有关，一般限定在1到10之间。