[发明专利]基于图形融合的空管航路航线RVSM区域自动生成方法

摘要

一种基于图形融合的空管航路航线RVSM区域自动生成方法，依次读取一条航线的过点信息，将该航线中的点依次存入数组中，将数组中的点按照“线的旋转生成方法”，两端的点按照“点的旋转生成算法”，即可得到一条航线RVSM区域；将特定空域范围内所有航线RVSM区域融合形成该空域范围内的RVSM区域，最后在显示器上显示。本发明根据数据库中航路航线情况自动生成航路航线RVSM区域，有利于实施增加飞行高度层和空域容量，减轻空中交通管制指挥的工作负荷，有利于管制员调配飞行冲突，提高空中飞行安全减轻空中交通管制指挥的工作负荷。

主权项

1、一种基于图形融合的空管航路航线RVSM区域自动生成方法，其特征是：所述依次读取一条航线的过点信息，将该航线中的点依次存入数组中，将数组中的点按照“线的旋转生成算法”，两端的点按照“点的旋转生成算法”，即可得到一条航线RVSM区域；将特定空域范围内所有航线RVSM区域融合形成该空域范围内的RVSM区域，最后在显示器上显示，上述“点的旋转生成算法”是由缓冲半径绕点目标旋转，求得用于近似表示点缓冲区边界的内接正n边形的各顶点的坐标，从而，得到点缓冲区边界多边形；具体实现过程如下：在A点所在平面上任取一点B，连接A、B两点构成向量AB且模|AB|等于缓冲半径r，设向量AB绕A点沿顺时针方向旋转到x轴正半轴所扫过的角度为α，于是，已知圆心A(xA，yA)，由向量AB绕A点逆时针方向旋转角度φ，可求得圆上一点A*(xA*，yA*)：xA*＝xA+r*sin(α+φ)yA*＝yA+r*cos(α+φ)取旋转角φ＝0，γ，2γ，…，(n-1)γ，这里γ为步长，γ由正n边形的边数决定(γ＝2π/n)，就可依次得到用于近似表示点缓区边界(圆)的内接正n边形的各顶点的坐标；上述“线的旋转生成算法”是通过缓冲半径分别绕构成轴线的各点旋转，求得各点在线缓冲区边界线上的所有对应结点；最终得到线缓冲区边界多边形；具体实现过程如下：(1)沿轴线前进方向，先作首端点的右侧缓冲区：连接轴线上的首端点即第0点与下一个结点即第1点构成向量AB，按上述点缓冲区半径旋转法，只是旋转角φ从π开始，按步长γ＝π/6逆时针递取点π，π+γ，π+2γ，…，直到φ等于3π/2，对应首端点0生成了线缓冲区边界多边形上0至3共4个点；(2)作轴线上第k个拐点B的右侧缓冲区：首先，判断拐点的凹凸性，按轴线方向再取第k-1点A，k+1个点C，并连接A、B和B、C分别构成向量AB和BC，设两向量叉积为L，由矢量代数可知，计算叉积时，遵循右手法则；当L＞0时，拇指朝上A、B和C三点为逆时针方向，拐点B为凸点；当L＜0时，拇指朝下，A、B和C三点为顺时针方向，拐点B为凹点；当L＝0时，A、B和C三点共线；设向量BC绕B点沿顺时针方向旋转到x轴正半轴所扫过的角为α，向量AB和BC的夹角为σ；如果拐点为凸点，则该点对应的缓冲区边界用缓冲半径等于r的圆弧连接，也即用正n边形的边近似表示，方法类似首端点缓冲区的生成，由向量BC绕B点逆时针旋转而求得对应该点在线缓冲区边界线上的各结点。旋转角φ从θ＝α+3π/2-σ开始，按步长γ＝π/6逆时针递增取点(θ，θ+γ，θ+2γ，…)，直到向量BC绕B点旋3π/2转，对应凸点1生成了缓冲区边界多边形上4至6共3个点。如果拐点为凹点，则该拐点对应的缓冲点为分别平行向量AB和BC两平行线的交点B*(xB*，yB*)可由向量BC绕B点逆时针旋转角度α-(π-σ)/2求得，对应凹点2生成了线缓冲区边界多边形上点7；如果A、B和C三点共线，则不作任何处理；(3)作轴线上末端点的右侧缓冲区：轴线上末端点的右侧缓冲区生成方法与作首端点的右侧缓冲区相同。连接末端点和轴线上倒数第二点，构成向量A，再由向量AB绕A点逆时针旋转，旋转角φ从π/2开始，按步长γ＝π/6逆时针递增取点(π/2，π/2+γ，π/2+2γ，…)，直到φ等于π，对应末端点7生成了缓冲区边界多边形上17至20共4个点；(4)仿照以上轴线右侧缓冲区的生成，从轴线的最后一点开始，生成轴线左侧缓冲区。