[发明专利]一种低空空域栅格划设与编码方法

说明书

本发明涉及空域交通管理领域中的低空空域规划与管理技术领域，且公开了一种低空空域栅格划设与编码方法，包括以下步骤：A：低空空域空间采用基于地理空间经纬度，进行球面的网格划分，共计划分十个层次递归网格，根据不同的研究问题需求，可在第十级球面再次进行递归划分，达到所需的网格精度要求，将所划分的网格层级记为n级；高度独立于球面进行划分，高度范围0‑60公里。该低空空域栅格划设与编码方法，利用地理空间网格递归划分，将连续空域空间离散为基本空域；根据不同划分层面的基本空域空间，建立统一的网格位置编码，得到基本空域编码；通过基本空域编码取代经纬度坐标，标识空域空间位置，精确表示具体空间位置。

技术领域

本发明涉及空域交通管理领域中的低空空域规划与管理技术领域，具体为一种低空空域栅格划设与编码方法。

背景技术

传统的空中交通管理系统(ATMS)中，一个空域被划分为若干扇区作为基本管制单位，而目前低空空中交通管理(UTM)还没有统一的规划与管理手段。低空空中交通管理研究属于空间位置转换、同现实需求密切相关的研究领域。随着数字化空域的技术的提出和研究的深入，对交通的研究发展影响巨大。

从现有的研究中可以看出，对于低空空域划设问题，直接运用传统的高空空中交通管理的技术手段有一定的局限性，目前的大多数的研究是通过借鉴地面交通的运行管理，对低空空域的运行管理与空域划设进行研究。因此，如何有效的实现低空空域的划设，为低空空域的快速发展提供基础是亟待解决的问题。本发明提出的低空空域栅格划设与编码的方法是通过利用地理空间网格递归划分建模方法，将空域栅格化，构建空域离散栅格单元并建立基于编码的数字化空域模型，为今后的空中智慧交通发展提供基础。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提出一种低空空域栅格划设与编码方法，利用地理空间网格递归划分，将连续空域空间离散为基本空域；根据不同划分层面的基本空域空间，建立统一的网格位置编码，得到基本空域编码；通过基本空域编码取代经纬度坐标，标识空域空间位置，精确表示具体空间位置。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低空空域栅格划设与编码方法，包括以下步骤：

A：低空空域空间采用基于地理空间经纬度，进行球面的网格划分，共计划分十个层次递归网格，根据不同的研究问题需求，可在第十级球面再次进行递归划分，达到所需的网格精度要求，其中定义网格坐标原点，为网格左下角位置点；网格划分中任意点不包含地球南北两极的极点，即任意点经度取值范围；纬度取值范围；随着纬度升高出现的合幅现象不考虑。另外，高度独立于球面进行划分，根据高度基准面的不同，进行高度表达，高度范围0-60公里，根据不同的研究问题需求进行不同粒度的划分；

B：建立低空空域经纬度与层级网格编码之间的转换关系，实现从任意经纬度坐标得到该经纬度坐标在任意层级的网格编码，以及通过任意层级的网格编码计算得到该网格的坐标原点坐标；

C：根据需求通过一组或一系列的网格编码表达低空空域空间结构，通过排列组合描述方法，建立任意形状空域近似标准结构。

优选的，所述低空空域经纬度与层级网格编码之间的转换关系，包括：经纬度与所处层级网格编码和本级网格编码与该级网格坐标原点经纬度转换，低空空域经纬度与网格编码转换关系包括以下步骤：

步骤一：根据经纬度点确定上一级网格编码，计算出上一级网格的坐标原点经纬度坐标；

步骤二：通过任意点与该坐标原点经纬度之间的差值，以及该层级网格的粒度计算出在该级网格的网格标识码，得到在该层级下的网格编码；

本级网格编码与该级网格坐标原点经纬度转换包括以下步骤：

步骤一：根据上一级网格编码确定上一级网格坐标原点经纬度，