一种等半径圆的搜索区域划分方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及搜索区域的划分，尤其是海域搜索区域的划分，特别涉及空难海上搜 救的搜索区域划分。
【背景技术】
[0002] 海难、空难发生地点不定，针对远海、公海区域的空难，往往需要多国联合搜救，时 间紧，任务重。由于卫星分辨率有限，且夜晚使用效果不佳。因此，针对公共区域，多搜索集 结点（存在多个机场或多个搜索中转场所）的联合搜救，如何及时确定周边搜救点的搜索 区域显得尤为重要。
[0003] 目前，扇形搜寻方式、拓展方形搜寻方式、航迹线搜寻方式以及横移线搜寻方式等 搜寻方法主要应用于一次搜索或单一搜索集结点（仅存在一个机场或一个搜索中转场所） 的搜索情况，对于不同的搜索区域采取与之相适应的搜索方式能够提高搜索效率；海上立 体搜索全局优化模型和海上搜索区域剖分算法，适用于目标在搜索区域内均匀分布的情 况，能够很好地分配海上搜救力量对搜索区域进行搜索，但没有考虑多个搜索集结点的搜 索区域划分问题；全覆盖路径规划方法，采取由面到点，由整体到局部再到整体的思想，适 用于优化单一搜索集结点的搜索路径和计算最优搜索时间。
[0004] 对于海上搜救问题，现已有很多模型和方法，但都基于单一搜索集结点的搜索方 式。因此，本发明提出了一种针对远海，公海等区域的搜索区域划分方法，意在将现有的搜 索模型及搜索方式拓展到多搜索集结点的搜索情况，及时确定各周边搜索集结点的搜索区 域范围，及时对所属搜索区域进行搜索。
【发明内容】
[0005] 发明目的：为了克服单一搜索集结点的搜索方式的不足，本发明提出了一种等半 径圆的搜索区域划分方法，针对如何将大搜索区域划分为小搜索区域供多个搜索集结点协 同搜索的区域划分问题，采用以搜索集结点为圆心做等半径圆的方法，以确定各搜索集结 点的搜索区域。
[0006] 为实现本发明的目的，其特征包括：
[0007] 等半径圆的搜索区域划分方法，根据搜索区域以及搜索集结点的位置关系，确定 搜索圆的半径；依据各圆交点所构成的公共弦对圆的划分，以及搜索距离最近归属的原则， 确定各搜索集结点的搜索区域。
[0008] 本发明的技术方案：
[0009] 搜索圆的覆盖，以搜索集结点（机场）为圆心（ix，jx)，Rx为半径做圆，得到n个圆 {?i，?2, ?3-?n}，记集合S= {?i，?2, ?r?J为搜索圆的覆盖，其中，（ix，jx) 表示第x个搜索集结点的位置坐标，x为正整数，Rx表示该覆盖下所对应圆的半径，n表示 有n个搜索集结点（机场），n为正整数，S表示所有搜索圆的集合，即搜索圆的覆盖。
[0010] 搜素圆半径的确定，当搜索区域D被包含于搜索圆的覆盖S时，其最小的搜索圆覆 盖所对应圆的半径&即为所求，即：
[0011]
[0012] 其中，（ix，jx)表示第x个搜索集结点的位置坐标，x为正整数，S表示所有搜索圆 的集合，即搜索圆的覆盖，Rx表示S覆盖下所对应圆的半径，R^表示所求的搜索圆半径。
[0013] 区域划分方法，如附图1，将各圆的交点连接，形成m条公共弦（图中分别为1和3 条公共弦），m为正整数；每条公共弦将一个圆分为2份，其中远离圆心的那一部分记为E， 如附图2,圆中黑边阴影区域即为远离圆心的E部分。
[0014] 对于一个具有k条公共弦的圆? x，其圆心所在的搜索集结点的搜索区域
[0015]
[0016] 并且
[0019] 其中，D表示搜索区域，Fx表示圆?x其圆心（ix，jx)所在的搜索集结点的搜索区 ±或，Exj表示?，中被公共弦分割远离圆心的第j个区域。
[0017]
[0018]
【附图说明】
[0020] 图1搜索圆半径确定方法示意图；
[0021] 图2搜素集结点搜索范围示意图；
[0022] 图3MH370搜索区域划分示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的对象。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0024] 针对MH370的搜索区域，划分步骤如下：
[0025] 选择搜索区域周边的飞机场作为搜索集结点；
[0026] 以这些搜索集结点为圆心，Rx为半径，做等半径圆{ ?i，? 2, ? 3…?n};随着Rx 的增大，等半径圆{ 0i，0 2, 0 n}的覆盖
[0027]
[0028] 也逐渐增大，搜索区域完全被等半径圆的覆盖包含时，即
[0029] DczS
[0030] 此时的覆盖为所有覆盖中的最小覆盖，此时的艮即为所求得的等半径圆的半径 R〇。
[0031] 按照搜索集结点的搜索区域划分方法
[0032]
[0033] 其中，i，j，k均为正整数。
[0034] 如附图3,即为MH370搜索区域的各飞机场的搜索区域划分。
[0035] 在此说明书中，本发明已参照特定的实施实例做了描述。但是，很显然仍可以做出 各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的 而非限制性的。
【主权项】
1. 一种等半径圆的搜索区域划分方法，其特征在于，包括： S1，根据搜索区域以及搜索集结点的位置关系，确定搜索圆的半径； S2,确定搜索区域的归属，即搜索区域的划分方法。2. 根据权利要求1所述的一种等半径圆的搜索区域划分方法，其特征在于，所述S1中 搜索圆半径的确定包括： S1-1，搜索圆的覆盖，以周围所有的搜索集结点（机场）为圆心，RX为半径做圆，得到n个圆{ ?0，? 2，〇J，记集合S= {G)DG) 2，〇J为搜索圆的覆盖； 51- 2,搜素圆半径的确定，当搜索区域D被包含于搜索圆的覆盖S时，其最小的搜索圆 覆盖所对应圆的半径Rx即为所求。3. 根据权利要求1所述的一种等半径圆的搜索区域划分方法，其特征在于，所述S2中 搜索区域的划分方法包括： 52- 1，连接各圆的交点，形成m条公共弦，m为正整数；每条公共弦将一个圆分为2份， 其中远离圆心的那一部分记为E; S2-2,对于一个具有k条公共弦的圆? x，其圆心所在的搜索集结点的搜索区域其中，i，j，k均为正整数，D表示搜索区域，Fx表示圆?x其圆心（ix，jx)所在的搜索集 结点的搜索区域，E"_表示? 被公共弦分割远离圆心的第j个区域。
【专利摘要】本发明提出一种等半径圆的搜索区域划分方法。根据搜索区域以及搜索集结点的位置关系，通过构造最小的搜索圆覆盖，确定搜索圆的半径；依据各圆交点所构成的公共弦对圆的划分，以及搜索距离最近归属的原则，确定各搜索集结点的搜索区域。该方法基于等半径圆的几何方法，提高了区域划分效率，为海上搜救提供了一种搜索区域归属的划分方法。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN104992037
【申请号】CN201510452253
【发明人】廖勇, 文政
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月28日