[发明专利]一种计算无人机表演方阵映射编号的方法、系统及应用

权利要求书

1.一种计算无人机表演方阵映射编号的方法，其特征在于，该方法包括：

S1，获取飞机在矩形阵列画面时每个无人机的位置信息；

S2，根据位置信息，计算阵列平面与XOY平面、XOZ平面、YOZ平面的角度；

S3，根据求得角度值，将阵列平面旋转至与XOY平面、XOZ平面、YOZ平面垂直；得到所有飞机的新坐标数据；

S4，计算飞机在Z坐标和Y/Z坐标距离最大值和最小值，以及飞机最小间距；

S5，根据确定的一号飞机，其余飞机根据到一号飞机在Z坐标和Y/X坐标的间距为最小间距倍数，确定具体编号。

2.根据权利要求1所述的计算无人机表演方阵映射编号的方法，其特征在于，在步骤S1中，根据用户输入，获取每架飞机的编号以及X、Y、Z坐标数据；

每架飞机的编号根据用户确定的角点，确定其余飞机的编号；所述角点为一号飞机。

3.根据权利要求1所述的计算无人机表演方阵映射编号的方法，其特征在于，在步骤S2中，计算阵列平面与XOY平面及XOZ/YOZ平面的角度包括：

遍历所有飞机位置信息，计算所有飞机最小间距，并计算出具有最小间距且不在同意直线的三个飞机，组成一个平面；

计算该平面的法向量，而XOY平面其中一法向量为(0，0，1)，XOZ/YOZ平面其中一法向量为(0，1，0)/(1，0，0)，通过计算向量夹角，计算出该平面与水平面XOY，以及XOZ/YOZ平面中任一平面的夹角；

平面向量计算方法为：不妨设平面法向量知道法向量是和平面垂直的，因此法向量也和该平面上任意一条向量相互垂直，即点积为0；

利用这个性质，构造两个方程，此时将P1，P2，P3三点坐标代入得x(x₁-x₂)+y(y₁-y₂)+z(z₁-z₂)＝0，x(x₁-x₃)+y(y₁-y₃)+z(z₁-z₃)＝0，然后假设x＝1，这样即可求出y，z，则(1，y，z)即为该平面的一个法向量。

4.根据权利要求1所述的计算无人机表演方阵映射编号的方法，其特征在于，在步骤S3中，根据三点确定平面并计算出的法向量，计算出与水平面和另一垂直平面的法向量，计算出方阵转正所需要旋转的角度，其中夹角计算公式为：cos夹角＝a向量点乘b向量/(a向量的模*b向量的模)。

5.根据权利要求1所述的计算无人机表演方阵映射编号的方法，其特征在于，在步骤S4中，计算飞机在Z坐标和Y/Z坐标距离最大值和最小值，以及飞机最小间距包括以下步骤：

(1)遍历所有飞机的Z坐标，将第一个飞机Z坐标当作最大值，然后和后面的Z坐标依次比较；后一位如果比前面一位大，则被后面一位替换；直到与最后一位元素比完，求得最大值；

(2)同理求得Z坐标的最小值以及Y/Z坐标的最大值和最小值；

(3)两层循环遍历飞机，求得每两个飞机的间距，同步骤(1)，求得最小间距；并获得飞机的行数以及列数。

6.根据权利要求1所述的计算无人机表演方阵映射编号的方法，其特征在于，在步骤S5中，根据确定的角点一号飞机，其余飞机与一号飞机：在Z坐标方向的差为最小间距的n倍，则n为所在行数；在Y/X坐标方向的差为最小间距的m倍，则m为所在列数；

将平面转正以后，通过飞机在两个方向上与一号飞机的差值是最小间距的倍数，确定飞机所在的行与列，确定其余飞机的编号。