[发明专利]一种距离波门算法

摘要

一种距离波门算法，其中该算法主要包括边界条件设置；现在点距离录入是指按算法需要的格式输入数据，保证该算法使用的数据正确性；距离建航包括首次速度匹配建航和剩余点再次建航递推；现在点距离匹配输出包括筛选距离航路匹配点及最优匹配距离、最优航路距离输出及存储、距离航路失效判断和第一不匹配距离输出，使得该算法输出的当前航路距离最优；未来点距离递推计算包括计算距离航路递推速度、计算递推距离并存储和未来点距离波门修正，使得该算法可以更迅速匹配未来点距离；按照本发明实现的距离波门算法，其所实现的循环运算可解析所有距离航路的所有点距离的正确性，提高航路建航的精确度。

主权项

1.一种距离波门算法，其特征在于，该算法包括如下步骤：边界条件设置，初始化设置距离波门算法的边界条件，包括目标最大速度Vmax，目标最大速率变换倍数，航路预失效点数及失效点数，以及自适应距离波门初始值，包括距离波门最大值BMmax及最小值BMmin；接收测距机的点距离信息Ln，其中n为接收的有效点距离的序号，每个点距离信息中包含N个距离值，记为Ln1，Ln2，Ln3…LnN，其中N可根据算法头文件中的常量进行设置，最大不能大于10；利用所述Ln进行首次点距离建航，包括如下过程：当连续接收到3个点距离信息L1、L2、L3时执行首次匹配建航，依次计算相邻2点的差分速度记为V1＝L2m2‑L1m1和V2＝L3m3‑L2m2，其中L1m1，L2m2，L3m3分别为L1，L2，L3中的某个距离值，如果V1及V2满足如下条件时认为当前3个距离值可以建航，存入第一空航路中，若L1、L2、L3中的距离值均不满足建航条件则建航失败，等待下一个点距离信息：|V1|<＝Vmax/f and|V2|<＝Vmax/f and|V2‑V1|<＝Vmax/f，其中f为所述测距机的重频频率；建航后将已参与建航的所述有效点距离值L1m1，L2m2，L3m3分别从L1，L2，L3中删除形成{L1′,L2′,L3′}，并计算存储所述第一航路的最小二乘法参数及当前航路信息，具体为：所述第一航路当前点速度Vd(1)＝V2及未来点距离Ld(1)＝L3，航路点数Nd(1)＝3，距离波门BM(1)＝BMmax；最小二乘法参数V0(1)＝V1，T0(1)＝2，VT(1)＝2*V1，T2(1)＝T02，其中所述最小二乘法参数用于计算建航方程y＝kx+b的系数，其中：k(1)＝((Nd(1)‑1)*VT(1)‑V0(1)*T0(1))/((Nd(1)‑1)*T2(1)‑T0(1)2)b(1)＝(V0(1)*T2(1)‑VT(1)*T0(1))/((Nd(1)‑1)*T2(1)‑T0(1)2)，由此完成了首次建航，建航方程为y＝k(1)x+b(1)；完成现在点距离匹配输出，其中包括如下步骤：若首次建航成功则将Ld(1)作为最优匹配距离输出，否则将当前点距离信息Ln中的距离值Lnm依次代入公式|Lnm‑Ld(1)|<＝BM(1)，将满足公式的距离记为Ln1，Ln2…Lnk，其中k为整数，从中找出|Lnk‑Ld(1)|最小的距离值Lnk1，即为航路的最佳匹配距离；然后标记该航路为有效；将Ln中第一个未匹配有效的距离值进行存储，将所述Lnk1从所述Ln中删除；判定所述航路有效的标准为：若该航路连续在所述预失效点数内距离点无匹配距离，则判定航路失效，将该航路移至最后序号，若航路连续在所述失效点数内无有效匹配，则该航路失效，清除该航路；由此计算出航路下一点m的未来点速度Vd(m)、未来点距离Ld(m)及距离波门BM(m)，其中：Vd(m)＝k(m)*m+b(m)；Ld(m)＝Ld(m‑1)+Vd(m)；其中k(m)，b(m)为速度直线y＝kx+b的系数k(m)＝((Nd(m)‑1)*VT(m)‑V0(m)*T0(m))/((Nd(m)‑1)*T2(m)‑T0(m)2)，b(m)＝(V0(m)*T2(m)‑VT(m)*T0(m))/((Nd(m)‑1)    *T2(m)‑T0(m)2)；其中Nd(m)为航路点数，V0(m)，T0(m)，VT(m)，T2(m)为该航路最小二乘法参数V0(m)＝V0(m‑1)+Vd(m‑1)，T0(m)＝T0(m‑1)+Nd(m‑1)，VT(m)＝VT(m‑1)+Vd(m‑1)*Nd(m‑1)，T2(m)＝T2(m‑1)     +Nd2(m‑1)，若当前航路最佳距离匹配标志为有效则将航路下一点匹配的波门BM(m)定量减小，减小不能小于BMmin，反之则增大，增大不能大于BMmax；以上为航路1所需算法的输入数据、匹配及递推公式、输出方法；航路1匹配后剩余的点距离信息{L1′,L2′,L3′}，对其余航路依次匹配或再次建航，方法步骤及公式与航路1相同，其余航路按航路1的方法步骤及公式进行算法运算及输出。