[发明专利]基于规则评分的航迹匹配区选择系统

说明书

本发明属于无人飞行器航迹规划技术领域，具体涉及一种基于规则评分的航迹匹配区选择系统，其基于可匹配性分析的预处理结果，将不同预处理图层中的可匹配性信息，通过打分的方式重新赋值，并将一个特点正方形区域内的多个预处理图层进行整合，使得每一个预处理网格的分数可以表明该位置安排匹配区的代价，从而指导航迹规划算法在最合理的位置安排匹配区，完成自主导航航迹规划。基于本发明可以实现包含匹配区选择的自主导航航迹自动规划，大幅缩减无人飞行器自主导航航迹规划效率。

技术领域

本发明属于无人飞行器航迹规划技术领域，具体涉及一种基于规则评分的航迹匹配区选择系统。

背景技术

地形匹配区、景象匹配区、雷达匹配区等是无人飞行器进行自主导航(指不依赖遥控或卫星定位系统进行导航)飞行所必不可少的导航要素。在规划一条无人飞行器自主导航飞行航迹时，需要规划航迹引导飞行器经过可用的匹配区，以完成自主导航接力，从而实现无人飞行器的自主导航飞行。

而各种匹配区的选择与地形、景象、雷达特征的特征分布相关，只有选择的匹配区特征满足匹配算法要求时，该区域才能作为无人飞行器自主导航使用的匹配区。匹配区的选择需要对指定区域进行较为复杂的图像处理计算，耗时较长，在航迹规划时无法进行实时计算，因此匹配区的选择也是无人飞行器进行自主导航规划中的最大难题。

受限于匹配区的匹配原理，软件无法做到对一块区域进行简单计算就能得到准确的可匹配区域范围，因此在进行航迹规划时，无法得知在什么位置可以安排匹配区，也就无法确定航迹的走向。为解决这一问题，部分飞行器的航迹规划系统引入了匹配区数据预处理技术，即在开始规划前，对指定区域按照一定的网格大小，遍历循环匹配区的类型、散布、高度、进入方向等，对区域中的每一块空间数据进行可匹配性分析，当一个网格中特定类型、散布、高度、进入方向上的可匹配性分析通过时，将该网格对应像素标上“1”作为特征，反之则标“0”。形成的预处理成果为若干二值图层，每一个图层对应了一个特定的匹配区类型、散布、高度、进入方向，图层中的二值信息可以表示出在哪些区域可以进行匹配，从而指导无人飞行器自主导航航迹的规划。

但匹配区预处理技术在实际的航迹规划应用中存在较大问题，首先是预处理形成的图层数量非常大，例如某飞行器可以使用两种类型的匹配算法，每种类型包含10种散布，每个散布对应10个方向，每个方向对应60个方向角度，那么其预处理结果就会有2*10*10*60＝12000个图层。而且在寻找匹配区时，更换散布、角度、高度都需要更换不同的图层，而不同图层在同一个位置的可匹配性也不尽相同，从而导致匹配区的寻找非常困难。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何简化航迹匹配区的寻找过程，提高航迹匹配区选择精度。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于规则评分的航迹匹配区选择系统，所述航迹匹配区选择系统包括：预处理模块、预处理网格划分及标记模块、预处理图层排序模块、预处理网格评分赋值模块、图层叠加模块、航迹匹配区选择模块；

其中，所述预处理模块用于对航迹规划区域进行匹配区域预处理，按照不同的方向、散布、类型进行航迹规划区域的可匹配性分析，采用预定步长的预处理网格对航迹规划区域进行该预处理网格区域范围内进行可匹配性分析，对于可匹配的预处理网格，将其预处理结果输出为“1”，对于不可匹配的预处理网格，将其预处理结果输出为“0”，从而形成预处理图层；

所述预处理网格划分及标记模块用于获取初始航迹段，以初始航迹段的中心为中心，两端为边界，截取四边分边沿正北、正东、正南、正西方向的正方形区域；将所述正方形区域划分为多个预处理网格；并按照预处理网格与初始航迹段的空间距离，对预处理网格进行标记；