[发明专利]一种消除微地形影响的地形剖面倾角计算方法

说明书

本发明属于飞行器任务规划领域，涉及一种消除微地形影响的地形剖面倾角计算方法，包括以下步骤：依次读取地形剖面数据上所有高程点的坐标值；采用最小二乘法计算初始地形倾角；以剖面上每个高程点为基础，定义剖面各高程点所在位置的局部地形倾斜角度为局部地形倾角；计算各局部地形倾角与初始地形倾角差异，计算各高程点对应的权重；设置终止条件，采用迭代方法计算地形剖面倾角，用来描述该地形剖面整体趋势走向。本发明可应用于无人飞行器航路规划过程中，用于对无人飞行器航迹对应地形剖面走势的自动拾取。

技术领域

本发明属于飞行器任务规划领域，尤其涉及一种无人飞行器地形跟踪任务规划方法，具体为一种消除微地形影响的地形剖面倾角计算方法。

背景技术

地形剖面倾角可以反映出一组陆上地形测量数据整体的变化趋势。在进行无人飞行器航路规划过程中，走势平坦的地形对应的地形剖面倾斜角度是决定无人飞行器在此区域飞行爬升角度的主要因素。合理的定义地形剖面倾角计算方法，可以削弱微地形对地形整体倾斜走势的影响。准确地实现地形剖面倾斜角度计算，对地形跟踪条件下，快速准确进行无人飞行器航路规划具有重要意义。

无人飞行器航路规划，首先要保证无人飞行器飞行过程中的飞行安全，此外，为降低飞行器飞行过程中被雷达探测的概率，在无人飞行器航路规划过程中，应尽量根据陆上地形剖面走势进行航路设计，通过地形跟踪的飞行方式降低其飞行高度以实现雷达隐身的功能。目前，无人飞行器任务规划数据处理过程中，通常依靠人工目视编辑的方式对影响地形剖面倾角的微地形数据进行消除进而计算地形剖面的倾角，尚未有公开的文献资料能够实现自动消除微地形影响的地形剖面倾角自动计算方法。

发明内容

为了解决传统地形数据处理工程中的上述问题，本发明提供了一种消除微地形影响的地形剖面倾角计算方法。

本发明的技术方案：

一种消除微地形影响的地形剖面倾角计算方法，具体步骤如下：

a、选择一组已知走势平坦的地形剖面数据；

b、读取地形剖面上各高程点的2维坐标值；

c、采用最小二乘法计算初始地形倾斜率Φ₀；

d、计算各高程点对应的局部地形倾斜率

e、将局部地形倾斜率与初始地形倾斜率差值平方的倒数作为各高程点权重P；

f、设置迭代条件，采用迭代方法计算地形剖面倾斜率，反正切计算地形剖面倾角。

所述步骤b中，读取地形剖面数据时，定义h_i为组中高程点i对应的地形，z_i为高程点i对应的横向偏移。

所述步骤d中，高程点i对应的局部地形倾斜率计算公式为：

所述步骤e中，定义1组地形数据各高程点权重P的计算公式为：

所述步骤f中，令L＝[h₁ h₂ … h_n]^T，V＝[v₁v₂ … v_n]^T为残差向量,为常数项估计值(趋势线垂直截距)，采用公式计算地形倾斜率若|Φ₁-Φ₀|＜10^-3，则停止计算，反之令跳至步骤d,直至|Φ₁-Φ₀|＜10^-3。