[发明专利]一种标牌避让方法

说明书

本发明公开了一种标牌避让方法，包括以下步骤：确定待放置标牌的所有标识点，并根据所有标识点分布的密度判断所有标识点是否为团簇情形；若所有标识点为团簇情形，则根据电场模型生成用于连接标识点和标牌的连线；在连线末端点确立位置放置标牌。其中，电场模型为：将一个标识点类比为一个电荷，一条连线类比为一条电场线，根据运动到当前时刻的所有标识点确立一个二维电场；起源于同一个标识点的任意两条连线不相交，起源于不同标识点的任意两条连线也不相交；二维电场中每个标识点的电荷量相等、发散的连线数量也相等时，连线随着向外发散的过程，相邻连线之间的间隔趋于均匀。本发明能给出标牌覆盖率最低的标牌放置方案。

技术领域

本发明涉及标牌避让技术领域，具体涉及一种标牌避让方法。

背景技术

国际民航组织提出的先进机场场面引导与控制系统(Advanced SurfaceMovement Guidance and Control System)是一种解决机场安全、效率和容量问题的新型解决方案，简称“A-SMGCS”。A-SMGCS中部署了可视化人机交互终端软件，简称“A-SMGCS终端”。A-SMGCS终端可以显示机场场面和附近空域内的地理信息，并对该区域内的航空器(通常指代民航客机)以数字化标识的形式进行实时显示，它是一个图标或圆点，简称“标识点”。

每个标识点存在唯一的矩形标牌与之关联并显示，它是一个文本框，包含该航空器的识别号、航班号、告警信息以及状态信息等内容，简称“标牌”。标识点和标牌之间，存在唯一的一条连接线，来表达关联关系，它起始于标识图标或圆点的轮廓边界，终止于标牌的矩形边框上的某一点，通常是一条直线段，简称“连线”。

A-SMGCS终端会接收实时数据，动态显示更新后的标识点位置。当标识点位置发生改变后，标牌和连线的空间位置，也会更新，尽可能保障信息的易读性和易分辨性。

通常情况下，标牌始终与运动中的标识点保持相对位置不变，系统默认位置关系是：标牌处于标识点的正上方，标牌的底边中线与标识点竖直相连，所有连线长度固定，该方式简称固定安置法。

可以人为拖动标牌，调整标牌和标识点的位置关系。系统根据调整后的关系绘制新连线。标牌相对于标识点的新位置将被记录，并保持不变，直到位置被人工重置。

标识点、连线、标牌、地图的显示优先级从高到低的顺序是：标牌连线标识点地图。举例：某个标牌和某个标识点重叠时，用户能看见标牌，看不见标识点。

通过固定安置法将标牌显示在A-SMGCS终端的地理信息界面上的方式，存在重大的人机交互障碍：①标牌会相互覆盖，影响被覆盖的标牌信息显示；②标牌会覆盖其他的标识点，影响标识点判定；③标牌会覆盖其他连线，影响连线关系判定；④连线会相互交叉，影响连线关系判定。

上述①②③④点所反映的问题总体，简称为“标牌重叠问题”。

标牌是A-SMGCS终端的重要组成部分，标牌重叠问题会严重影响终端操作员的正确判断，延误操作员的决策，降低A-SMGCS的效率。

为了尽可能避免标牌重叠问题带来的影响，A-SMGCS开发人员需要研发一种算法来解决标牌重叠问题，算法的目的是尽可能让标牌实现自动避让，增强信息的易读性和易分辨性，这样的算法简称“避让算法”。目前主要的避让算法是“栅格标记法”和“碰撞检测法”。

栅格标记法把A-SMGCS终端界面用网格进行划分，利用标牌在移动中是否占用了相同的网格，从而判断标牌之间是否发生重叠，并计算重叠度，最终把标识点附近划分的若干候选位置中，重叠度最小的那一个作为标牌放置位置。

碰撞检测法是把所有运动的对象当作刚体，在标识点附近指定的若干候选位置中，检验每个位置与其他标牌、连线、标识点的碰撞情况，找到一个不发生碰撞的位置放置标牌，若找不到这样的位置，则在更远的地方指定的若干候选位置，重复上述过程。