[发明专利]一种通用的三维欠采样轨迹设计方法

权利要求书

1.一种通用的三维欠采样轨迹设计方法，其特征在于包括以下步骤：

i)生成径向或螺旋轨迹线；

ii)网格化轨迹空间；

iii)从n＝1开始，依次将所述轨迹线上的轨迹点映射到笛卡尔网格点上；以及

iv)重复步骤iii)直到所有轨迹点映射到笛卡尔网格点上；

其中，在所述步骤iii)中，第n条轨迹线上的轨迹点坐标为(y_n(r_m)，z_n(r_m))，从最临近当前路径上点的区域开始搜索潜在的笛卡尔网格点(k_y，k_z)：

a.若最近邻的笛卡尔网格点(k_y，k_z)未被采集过，则直接将(y_n(r_m)，z_n(r_m))映射到(k_y，k_z)，然后进行下一个轨迹点的映射搜索；

b.若最近邻的笛卡尔网格点(k_y，k_z)已经采集，则在以(k_y，k_z)为中心，设定D(y，z)为搜索范围矩阵，在大小为Sr×Sr的范围内进行搜索，选择所述范围内以下代价函数最小的网格点：

其中是潜在网格点(k_y，k_z)的方位角，θ_y，z是当前轨迹点的方位角，λ是权重因子，其中0＜λ＜1，D(y，z)是在轨迹点(y，z)上的搜索范围矩阵，若在设定大小内未搜索到合适的网格点，则需扩大Sr×Sr继续搜索直到所述轨迹点被成功映射到网格点上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤i)中所述的径向或螺旋轨迹线为：

其中y_n(r_m)和z_n(r_m)为第n条轨迹线的空间坐标，r_m为轨迹点半径，是黄金角，κ是相对角速度，N是轨迹线数，M为轨迹线上的轨迹点个数，k空间总采集点数为N×M；并且

其中所述轨迹点半径的绝对值|r_m|为轨迹点距轨迹填充中心(y＝0，z＝0)的距离，当r_m为负时表示轨迹点在填充中心的左侧，当r_m为正时表示轨迹点在填充中心的右侧。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：r_m∈[0，1]。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：r_m∈[-a，1]或者r_m∈[a，-1]，其中a＝0.5或0.75。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：r_m∈[-1，1]。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

r_m+1＝r_m+Δr，m＝[0...M-1]，其中r_m，r_m+1为同一轨迹线上相邻轨迹点半径，Δr为增量；并且，

当Δr＞0时，从中心向外围采样；而

当Δr＜0时，从外围向中心采样。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

当Δr＝常数时，采样为均匀采样；而

当Δr＝变量时，采样为变密度采样。