[发明专利]一种快速计算任务区域覆盖率的方法

摘要

本发明提供了一种快速计算任务区域覆盖率的方法，为飞行航线的观测覆盖有效性的评估提供评估依据。该方法包含以下步骤：(1)根据观测设备参数和任务区域参数计算离散步长；(2)将任务区域离散化；(3)由于地球纬度圈大小随纬度变化，需考虑其对离散点的坐标造成的偏差并进行修正；(4)计算覆盖率。本发明将面积的计算转换为离散点的统计，从而简化了覆盖率的计算，降低了飞行观测覆盖率计算的复杂度，为难以计算出相交面积的地理平台提供了有效的解决方案，可有效地完成对飞行航线的观测覆盖有效性的评估。仿真表明，本发明能降低飞行观测覆盖率计算的复杂度，有效地完成对飞行航线的观测覆盖有效性的评估。

主权项

1.一种快速计算任务区域覆盖率的方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤1)计算离散步长，用于任务区域的离散化；步骤2)根据步骤1)计算的离散步长，将任务区域离散化；步骤3)对纬度造成的偏差进行修正；步骤4)计算任务区域覆盖率；所述步骤1)中的离散步长的计算中，离散步长不宜过大，过大则会导致离散化后形成的点阵太稀疏，不能有效地表示区域信息；离散步长不宜过小，过小则会导致离散化后形成的点阵间距太小，超出观测设备的分辨能力并且会导致计算量庞大，观测设备为雷达时，其距离分辨率为：其中c为光速3×108m/s，B为雷达信号带宽；离散步长的距离长度不应小于观测设备的距离分辨率，否则会超出观测设备的分辨能力，根据实际观测任务的需求，离散步长的长度Ndis可按下式计算：Ndis＝σδr其中σ为系数因子，取值与具体的观测任务有关，一般限定在1到10之间；离散步长Ndis确定后，利用经纬度坐标与距离的计算关系可以得到经度的离散步长Nlong和纬度的离散步长Nlat，以经纬度的离散步长对任务区域进行离散化；以任务区域边界上经度最小值、经度最大值、纬度最小值、纬度最大值的点为边界点，平行于经纬线作任务区域的外接矩形，以经度的离散步长Nlong和纬度的离散步长Nlat作平行于经纬线的网状线将该外接矩形分割成点阵，并剔除在任务区域外部却在外接矩形内部的点，构成任务区域点阵；所述步骤3)中的对纬度造成的偏差进行修正，具体为：由于地球纬度圈大小随纬度变化，当将任务区域离散化时其外接矩形将不是个严格的矩形，通过构造曲边梯形模型对纬度造成的偏差进行修正，得到修正后的离散点坐标再进行覆盖率计算；当将任务区域离散化时，其外接矩形将不是个严格的矩形，纬度越高其底边越窄，可以近似为一个曲边梯形模型，假设地球近似为球形，则纬度θ对应的地球切面圆周长满足：Cθ＝2πR·cosθR为地球半径，取值6371000m，θ为纬度；由上式可知，任务区域底边长度应随纬度呈余弦变化，假设某离散点的经纬度坐标为(Longi,Lati)，则该离散点的纬度修正因子ρi为：其中Latmin为任务区域中的最小纬度坐标值；若ΔS为修正前离散点所表示的面积，则修正后的离散点所表示的面积为ρi·ΔS；所述步骤4)计算任务区域覆盖率，具体的，逐个判断任务区域点阵中的点是否被观测设备观测到，统计出任务区域点阵中所有被观测到的点的数目N1，记任务区域点阵中所有点的总数为N，则此时观测设备对任务区域的覆盖率η由下式计算：