[发明专利]一种快速的跑道截断分析方法

说明书

本发明公开了一种快速的跑道截断分析方法，包括如下步骤：获取跑道上弹坑图像，对跑道上弹坑的图像边缘进行离散化处理，得到边缘离散点；得到最小滑跑矩形的中心点坐标，在最大允许偏斜角范围内均匀抽样得到最小滑跑矩形的偏斜角，抽样次数加1；根据最小滑跑矩形的中心点坐标、偏斜角、长和宽计算得到四个顶点的坐标；判断最小滑跑矩形是否在跑道内，如果是，进入步骤五；如果否，则回到步骤二继续抽样；判断最小滑跑矩形是否与弹坑相交，若相交，则返回步骤二继续抽样；若不相交，则在跑道上找到满足飞机起降的最小滑跑矩形；判断抽样次数是否大于N；如果小于N，回到步骤2继续抽样；如果大于N，即跑道被截断。

技术领域

本发明涉及机场应急领域，具体是一种快速的跑道截断分析方法。

背景技术

跑道遭到攻击后，在已知弹坑数量、位置、半径时，急需对跑道的起降功能的破坏情况进行快速评估，分析跑道是否还具备飞机起降的能力。对于不同类型的飞机起飞所需的最短滑跑距离和最小滑跑宽度不同，称为最小滑跑矩形。如果能够从被破坏的跑道中找出一条完好的满足起降条件的最小滑跑矩形，认为跑道没有被截断；如果找不到这样的最小滑跑矩形，则认为跑道被截断。由于最小滑跑矩形不一定与跑道平行，需要分析的工况较多。那么如何根据输入的最短滑跑距离和最小滑跑宽度，快速地对跑道的截断情况进行分析，给出截断分析结果是本方法需要考虑的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种快速的跑道截断分析方法，包括如下步骤：

步骤一，获取跑道上弹坑图像，对跑道上弹坑的图像边缘进行离散化处理，得到边缘离散点，保存离散点的坐标；在离散化时，每个弹坑边缘离散点的数量与弹坑半径成正比，使相邻离散点的间隔保持一致；

步骤二，在跑道长和宽范围内均匀抽样得到最小滑跑矩形的中心点坐标，在最大允许偏斜角范围内均匀抽样得到最小滑跑矩形的偏斜角，抽样次数加1；

步骤三，根据最小滑跑矩形的中心点坐标、偏斜角、长和宽计算得到四个顶点的坐标；

步骤四，判断最小滑跑矩形是否在跑道内，即最小滑跑矩形的四个顶点是否都在跑道的长宽范围内；如果是，进入步骤五；如果否，则回到步骤二继续抽样；

步骤五，判断最小滑跑矩形是否与弹坑相交，若相交，则返回步骤二继续抽样；若不相交，则在跑道上找到满足飞机起降的最小滑跑矩形；

步骤六，判断抽样次数是否大于N；如果小于N，回到步骤2继续抽样；如果大于N，则跑道上找不到满足飞机起降的最小滑跑矩形，即跑道被截断。

进一步的，所述的步骤五中的判断最小滑跑矩形是否与弹坑相交包括如下过程：

a)首先判断最小滑跑矩形的四个顶点是否在弹坑内：将弹坑边缘近似为圆形，若最小滑跑矩形的四个顶点与所有弹坑中心点的连线距离大于相应弹坑的半径时，则该四个顶点不在弹坑内部，进入b)继续判断，否则最小滑跑矩形与弹坑相交，回到步骤二继续抽样；

b)然后判断最小滑跑矩形是否与弹坑边缘相交：判断所有弹坑边缘的离散点是否有在最小滑跑矩形内部的点；若有，则认为最小滑跑矩形与弹坑相交，进入步骤二继续抽样；若没有，则在跑道上找到满足飞机起降的最小滑跑矩形。

进一步的，所述的通过在跑道范围内均匀抽样的方式得到最小滑跑矩形的中心点坐标和偏斜角，基于抽样得到的中心点坐标和偏斜角计算最小滑跑矩形的四个顶点，用于与弹坑进行相交检测。

进一步的，弹坑边缘离散点的坐标计算公式为如下公式：