[发明专利]一种无人机探测范围分析方法

摘要

本发明公开了一种无人机探测分析方法，包含以下步骤：S1,将目标区域划分成网格，计算出每个网格对应的三维地形的面积；S2，构建虚拟相机视锥体，通过GPU自动裁剪对所述虚拟相机视锥体与三维地形进行求交运算，计算无人机波束的探测范围，得到无人机一次扫描波束所探测的实际区域面积，同时记录所述边界线以内所有网格被照射的时长与距离；S3，对整个探测过程中，统计每次扫描波所探测的实际区域面积，以及在所述边界线以内所有网格被照射的时长与距离，根据网格被照射的面积、时长与距离对网格进行着色。本发明的无人机探测分析方法通过对探测地形进行预处理，并通过硬件剪裁，可以快速计算探测范围，并利用色温图显示探测信息，信息量大，效果直观。

主权项

1.一种无人机探测范围分析方法，其特征在于，包含以下步骤：S1,将目标区域划分成网格，并计算出每个网格所占的面积及每个网格的位置信息，然后计算出每个网格对应的三维地形的面积；S2，构建虚拟相机视锥体，通过GPU自动裁剪对所述虚拟相机视锥体与三维地形进行求交运算，计算无人机波束的探测范围，将所述虚拟相机视锥体与三维地形相交的边界线以内的所有网格面积相加，得到无人机一次扫描波束所探测的实际区域面积，同时记录所述边界线以内所有网格被照射的时长与距离；S3，对整个探测过程中，统计每次扫描波所探测的实际区域面积，以及在所述边界线以内所有网格被照射的时长与距离，根据网格被照射的面积、时长与距离对网格进行着色；所述虚拟相机视锥体与三维地形的求交具体为，利用所述虚拟相机视锥体，将场景渲染到一个隐藏的屏幕空间，借助图形绘制管线自带的视锥体剪裁功能，计算相交区域，具体步骤如下：SS1，创建一个二维网格平面，所述二维网格平面对应于被探测地形的二维平面，在所述二维网格平面内创建二维坐标系，水平X轴，竖直为Y轴，根据平面上各点的(X，Y)坐标，获取实际地形中该点对应的高程值；SS2，利用虚拟相机视锥体，在隐藏的屏幕空间渲染所述二维网格平面；SS3，利用像素着色器，在渲染阶段，获取每个像素对应的二维坐标，再利用该二维坐标，结合二维网格平面，求取该坐标对应的高程值，每个像素对应的经纬度、高度分别记为PixelLng、PixelLat、PixelAlt，继而获得对应的三维交点的世界坐标Pixelx、Pixely、Pixelz，计算过程如下：Pixelx＝(WorldRaidius+PixelAlt)*cos(PixelLat)*cos(PixelLng)；Pixely＝(WorldRaidius+PixelAlt)*cos(PixelLat)*sin(PixelLng)；Pixelz＝(WorldRaidius+PixelAlt)*sin(PixelLat)；上述各公式中WorldRadius为地球半径；S4，依次遍历屏幕上每个像素的世界坐标并进行排序，从而得出一个合法的矩形区域，该区域即为当前视椎体的可见区域。