[发明专利]一种机载矢量地图数据的预处理方法

说明书

技术领域

本发明所属技术领域属于民用机载航电系统座舱显示子系统领域，是机载导航系统的重要组成部分。

背景技术

电子地图显示是座舱显示器系统软件中的一个重要的导航显示部件，该模块根据飞机当前的位置、地图比例尺以及飞行员指定的地图朝向，显示电子地图导航界面；并支持飞行员完成放大、缩小、漫游、旋转等地图操作功能，使飞行员快速了解任务区域地面的基本情况。

然而，对于机载座舱显示器而言，由于其嵌入式的应用环境，对数据处理、数据加载有着非常苛刻的要求，为了实现电子地图数据的快速检索与加载，目前已有了很多方法，例如使用特定的数据结构进行数据分块、分区；或者将矢量地图数据转换成图像，进行切割处理，显示时在进行拼接处理等；或者直接使用商用空间地图数据引擎，例如ARCGIS或者MAPGIS等；然而这些方法对于机载嵌入式座舱显示器而言，都不太适合，由于特定的应用背景，有些机载座舱显示器的处理器主频不超过600MHz，而且除了进行地图显示以外，还要运行其它软件任务模块，因此需要设计一种非常简洁、易用的数据预处理方法，使得这种数据组织方式，更加便于机载座舱显示器的加载、显示。

发明内容

本发明的目的：

设计一种机载矢量地图数据的预处理方法，可以快速进行数据的检索、加载，满足机载座舱显示器快速显示的目标。

本发明的技术方案：

一种机载矢量地图数据的预处理方法，包括：

步骤1，将原始地图数据按照地物分类、分级存储成不同的文件，设定在不同比例尺级别下调用的文件等级，采用不同的文件管理，将所有的地图数据完成数据的分级划分，形成分级数据文件；

步骤2，对分级数据文件进行数据分区的预处理，将每个文件按照分区的方式划分成数据块式的分区数据文件；

步骤3，将每一个级别的分区数据文件进行数据检查，并加载到嵌入式计算机使用。

对分级数据文件进行数据分区的预处理包括：地图数据分区、点状数据预处理、线状数据预处理、面状数据预处理；

地图数据分区具体为：

地图数据按照纬度×经度进行分区，对每一个分区进行标号；

点状数据预处理具体为：

将地物分类中同类型的点状数据提取出来，单独成为一个点数据的分级数据文件，在数据文件中分区存储，数据加载时按照分区数据整块加载；

所述点数据的分级数据文件为二进制文件，在文件头建立文件分区索引表，文件的基本结构为三个部分：分区数量；分区索引、分区数据；

其中分区索引的数据标识分区标号、点数量以及文件中的偏移量，共8个字节，其数据类型定义为：

点数据包括名称，级别、位置，共32个字节，其数据类型定义如下：

线状数据预处理具体为：

将同类型同等级的线状数据提取出来，单独成为一个数据文件，在数据文件中分区分级存储，数据加载时按照分区分级数据整块加载；

线数据文件为二进制文件，在文件头建立文件分区索引表；文件的基本结构为三个部分：分区数量；分区索引、分区数据；

线数据包括类型、级别、数据点数量，中心点经纬度，数据点的经纬度，最多128个字节；其数据类型定义如下：

每一个线状数据对象最多包含14个数据点，如果一条原始线状对象数据点超出14个数据点，则进行数据拆分，将原始线状数据由一条拆成若干条；

每一个线状数据对象中心点数据落在哪个分区，该线状对象就被放置在对应分区的数据存储区域内；

面状数据预处理具体为：

将同类型同级别的面状数据提取，单独成为一个数据文件，在数据文件中分区分级存储，数据加载时按照分区分级数据整块加载；

面数据文件分区存储，为二进制文件；文件的基本结构为三个部分：分区数量；分区索引、分区数据；其中分区索引结构与点数据相同；

面数据包括类型、级别、数据点数量，中心点经纬度，数据点的经纬度，最多256个字节，每个面数据包含30个点；其数据类型定义如下：

判断每个面数据块是否是凹多边形，如果该面数据块是凹多边形在数据预处理时将其拆分成凸多边形；每一个面数据块中心点数据落在哪个分区，该面数据块就被放置在对应分区的数据存储区域内。

判断每个面数据块是否是凹多边形的步骤包括：

步骤21、读取三个点构造一个最小凸多边形——三角形；