[发明专利]一种应用于飞行器外形的壁面距离计算方法及装置

权利要求书

1.一种应用于飞行器外形的壁面距离计算方法，其特征在于，包括：

获取包含所述飞行器外形的所有壁面网格点的外接方盒；

采用二等分法对所述外接方盒进行循环切割，得到多个小外接方盒；

检测目标多块结构网格中的目标网格单元的相邻网格单元是否计算过壁面距离；

响应于所述相邻网格单元均未计算过壁面距离的检测结果，采用循环盒子法计算所述目标网格单元的壁面距离；

响应于至少一个所述相邻网格单元计算过壁面距离的检测结果，采用阵面推进法计算所述目标网格单元及下一网格层中对应网格单元的壁面距离；

其中，所述响应于所述相邻网格单元均未计算过壁面距离的检测结果，采用循环盒子法计算所述目标网格单元的壁面距离的步骤包括：

按照距离所述目标网格单元由近及远的顺序对所述多个小外接方盒进行排序；

计算距离所述目标网格单元最近的小外接方盒包含的每个壁面网格点到所述目标网格单元的距离，将计算出的最小距离作为所述目标网格单元到最近外接小方盒的距离；

根据所述多个小外接方盒的排序，按照以上所述目标网格单元到外接小方盒的距离的获取方式，依次获取所述目标网格单元到后续外接小方盒的距离，直至获取的所述目标网格单元到后续外接小方盒的距离大于所述目标网格单元到最近外接小方盒的距离；

将最后一次获取的所述目标网格单元到后续外接小方盒的距离作为所述目标网格单元的壁面距离，并记录所述目标网格单元对应的小外接方盒上的最近壁面节点；

其中，所述响应于至少一个所述相邻网格单元计算过壁面距离的检测结果，采用阵面推进法计算所述目标网格单元的壁面距离的步骤包括：

计算所述目标网格单元到每个计算过壁面距离的相邻网格单元所对应的最近壁面节点以及该最近壁面节点的相邻壁面节点的距离；

将计算出的最小距离作为所述目标网格单元的壁面距离，并记录所述目标网格单元对应的最近壁面节点；

进入所述目标多块结构网格的下一网格层，根据所述目标网格单元对应的最近壁面节点计算该网格层中对应于所述目标网格单元的网格单元的壁面距离，直至计算出所述目标多块结构网格的所有后续网格层中对应于所述目标网格单元的网格单元的壁面距离。

2.根据权利要求1所述的壁面距离计算方法，其特征在于，所述获取包含所述飞行器外形的所有壁面网格点的外接方盒的步骤包括：

收集所述所有壁面网格点，并存放于一个数组中；

对所述所有壁面网格点按照x坐标进行排序；

在笛卡儿坐标系中计算包括所述所有壁面网格点的外接长方体，得到所述外接方盒。

3.根据权利要求2所述的壁面距离计算方法，其特征在于，所述对所述所有壁面网格点按照x坐标进行排序的步骤采用堆排序的方式实现。

4.根据权利要求1所述的壁面距离计算方法，其特征在于，所述采用二等分法对所述外接方盒进行循环切割，得到多个小外接方盒的步骤包括：

沿所述外接方盒的最长边对所述外接方盒进行二等分，得到两个中间外接方盒；

按照以上切割方式持续对得到的每个中间外接方盒进行二等分，直至切割层次达到预定的切割层次阈值或者得到的中间外接方盒所包含的壁面网格点的数量达到预定的壁面网格点数量阈值；

如此得到的多个中间外接方盒为所述多个小外接方盒。

5.根据权利要求4所述的壁面距离计算方法，其特征在于，所述切割层次阈值为10层；

和/或，

所述壁面网格点数量阈值为50个。

6.根据权利要求1所述的壁面距离计算方法，其特征在于，所述目标网格单元的相邻网格单元为所述目标网格单元在I、J和K矢量方向上的六个邻居单元。

7.根据权利要求1所述的壁面距离计算方法，其特征在于，所述按照距离所述目标网格单元由近及远的顺序对所述多个小外接方盒进行排序的步骤采用堆排序的方式实现。

8.一种应用于飞行器外形的壁面距离计算装置，其特征在于，包括：

外接方盒获取模块，用于获取包含所述飞行器外形的所有壁面网格点的外接方盒；

小外接方盒获取模块，用于采用二等分法对所述外接方盒进行循环切割，得到多个小外接方盒；

相邻网格单元状态检测模块，用于检测目标多块结构网格中的目标网格单元的相邻网格单元是否计算过壁面距离；

壁面距离计算模块，用于响应于所述相邻网格单元均未计算过壁面距离的检测结果，采用循环盒子法计算所述目标网格单元的壁面距离，以及响应于至少一个所述相邻网格单元计算过壁面距离的检测结果，采用阵面推进法计算所述目标网格单元及下一网格层中对应网格单元的壁面距离；

其中，所述响应于所述相邻网格单元均未计算过壁面距离的检测结果，采用循环盒子法计算所述目标网格单元的壁面距离的步骤包括：

按照距离所述目标网格单元由近及远的顺序对所述多个小外接方盒进行排序；

计算距离所述目标网格单元最近的小外接方盒包含的每个壁面网格点到所述目标网格单元的距离，将计算出的最小距离作为所述目标网格单元到最近外接小方盒的距离；

根据所述多个小外接方盒的排序，按照以上所述目标网格单元到外接小方盒的距离的获取方式，依次获取所述目标网格单元到后续外接小方盒的距离，直至获取的所述目标网格单元到后续外接小方盒的距离大于所述目标网格单元到最近外接小方盒的距离；

将最后一次获取的所述目标网格单元到后续外接小方盒的距离作为所述目标网格单元的壁面距离，并记录所述目标网格单元对应的小外接方盒上的最近壁面节点；

其中，所述响应于至少一个所述相邻网格单元计算过壁面距离的检测结果，采用阵面推进法计算所述目标网格单元的壁面距离的步骤包括：

计算所述目标网格单元到每个计算过壁面距离的相邻网格单元所对应的最近壁面节点以及该最近壁面节点的相邻壁面节点的距离；

将计算出的最小距离作为所述目标网格单元的壁面距离，并记录所述目标网格单元对应的最近壁面节点；

进入所述目标多块结构网格的下一网格层，根据所述目标网格单元对应的最近壁面节点计算该网格层中对应于所述目标网格单元的网格单元的壁面距离，直至计算出所述目标多块结构网格的所有后续网格层中对应于所述目标网格单元的网格单元的壁面距离。