[发明专利]一种面向数字地球的受地形影响的雷达探测范围显示方法

摘要

本发明公开了一种面向数字地球的受地形影响的雷达探测范围显示方法,本发明从几何光学的角度解决问题，既简化了问题、提高了速度，又从理论上保证求解的正确性；而且，雷达探测范围的每个纵剖图之间是相互独立的，因此本发明还采用并行计算技术，并发地计算各纵剖图受地形的影响，进一步提高了计算速度；最后，本发明适用于各种复杂的地形环境，能够应对雷达探测范围受多山峰影响的情况。

主权项

一种面向数字地球的受地形影响的雷达探测范围显示方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、对雷达探测范围进行采样，具体为：在雷达天线方向图的范围内，将方位角方向按设定步长划分为Pieces个切片；然后在雷达天线方向图的中心位置上，将方位角方向的每个切片在俯仰角方向上按设定步长划分为Layers个切片，方位角方向的一个切片对应一个雷达波瓣；步骤2、针对每一个雷达波瓣，波瓣边界上按设定步长采样，得到采样点；判断雷达波瓣边界上各采样点与对应地形点的位置关系，根据位置关系确定采样点是否要修正到地形点上，具体过程为：S20、首先从雷达中心点出发，沿着雷达波瓣下半部分，按逆时针方向，寻找第一个受地形遮挡的采样点；计算雷达中心点R对应的地形点的高度Ht，以及中心点的高度值Hr；如果Hr>Ht，继续比较下一个采样点与对应地形点的高度关系，直到找到第一个高度值小于对应地形点高度值的采样点，则该采样点为受地形影响的采样点，定义为P点，对应地形点定义为Q点，将该受地形影响的采样点修正到地形点Q处；S21、按照S20的方法继续判断波瓣边界上后面的采样点，直到找到下一个受地形影响的采样点，定义为当前待修正的采样点P1；连接RQ并延长，延长线与雷达波瓣边界的交点定义为Q’；用线段QQ’的长度‖QQ’‖除以雷达波瓣边界PQ’之间采样点的个数，得到步长Δr1；从Q点出发，沿着QQ’方向前进Δr1，所到达的点定义为K1，K1对应的地形点为Q1；连接RQ1，并延长，延长线与雷达波瓣边界的交点定义为采样点Q1’，然后判断：①、如果‖RQ1‖<‖RQ1’‖,则地形点Q1仍在雷达最大探测范围内，将P1修正到Q1处；②、如果‖RQ1‖≥‖RQ1’‖，则执行S22；针对PQ’之间所有采样点按照情况①和②进行判断，直到完成PQ’之间所有采样点的判断，最后执行S22；S22、假设P1为前一个被处理的采样点，并被修正到Q1处；用线段Q1Q1’的长度‖Q1Q1’‖除以雷达波瓣边界Q1Q1’之间采样点的个数，得到步长Δr；从Q1点出发，沿着Q1Q1’方向前进Δr到达的点定义为K点，判断：A、如果K点比对应的地形点高：将采样点P1的下一个采样点P2调整到K点处，沿着Q1Q1’方向再前进Δr到达新的K点，将后续采样点调整到新的K点处，再判断：如果新的K点到达雷达波瓣边界点Q1’，分析结束，执行步骤3；如果新的K点未到达雷达波瓣边界点Q1’，则重新返回执行S22；B、如果K点比对应的地形点低，则执行S23；S23、假设P1为前一个被处理的采样点，并被修正到Q1处；从Q1点出发，沿着Q1Q1’方向前进Δr到达K点；判断：如果K点比对应的地形点Q2低，但RQ2的延长线与雷达边界的交于点Q2’，而且‖RQ2‖>‖RQ2’‖，则将P2点修正到Q2’处，分析结束，执行步骤3；如果‖RQ2‖≤‖RQ2’‖，将P2修正到Q2处，继续前进Δr到达另一个新的点，返回执行S23；步骤3、根据步骤2修正后的采样点，绘制新的雷达波瓣边界，从而得到地形影响下的雷达探测范围。