设备的分辨能力并且导致计算量庞大。当观 测设备为雷达时，其距离分辨率计算满足：
[0038]
(1)
[0039] 其中δr表示观测雷达的距离分辨率，c为光速3Xl〇V/s，B为雷达信号带宽。
[0040] 离散步长的距离长度不应小于观测雷达的距离分辨率，否则超出观测设备的分辨 能力。根据实际观测任务的需求，离散步长的距离长度Nd ls可按下式计算：
[0041] Ndis = 〇5r (2)
[0042] 其中〇为系数因子，取值与具体的观测任务有关，一般限定在1到10之间。
[0043]离散步长Ndls确定后，利用经炜度坐标与距离的计算关系可以得到经度的离散步 长阶^和炜度的离散步长Nlat，以经炜度的离散步长对任务区域进行离散化。
[0044]步骤2)将任务区域离散化
[0045] 将任务区域离散为点阵。如图2所示，以任务区域D边界上经度最小值、经度最大 值、炜度最小值、炜度最大值的点为边界点，平行于经炜线作任务区域的外接矩形，以经度 的离散步长N lcing和炜度的离散步长Nlat作平行于经炜线的网状线将该外接矩形分割成点 阵，并剔除在任务区域外部却在外接矩形内部的点（如图2中乂^:^^丄构成任务区域点 阵供观测设备观测。
[0046] 步骤3)对炜度造成的偏差进行修正
[0047] 当任务区域足够的大，就需要考虑地球弯曲带来的影响。当将任务区域离散化时， 其外接矩形将不是个严格的矩形，炜度越高其底边越窄，可以近似为一个曲边梯形模型，如 图3所示。假设地球近似为球形，则炜度Θ对应的地球切面圆周长满足：
[0048] Ce = 23iR · cos9 (3)
[0049] R为地球半径6371000m，Θ为炜度。
[0050] 由上式可知，任务区域底边长度应随炜度呈余弦变化，假设某离散点的经炜度坐 标为(LonguLatO,由步骤2可得任务区域中的最小炜度坐标值记为Lat min，则该离散点的炜 度修正因子口:可表示为：
[0051]
(4)
[0052]其中LatiS离散点的炜度坐标，Latmin为任务区域中的最小炜度坐标值。
[0053]则修正后的离散点所表示的面积为·△ S( △ S为修正前离散点所表示的面积）， 经炜度坐标可表示为(plLongl，Latl)，完成对任务区域点阵中离散点的修正。
[0054] 步骤4)计算覆盖率
[0055] 逐个判断任务区域点阵中的点是否被观测设备观测到，统计出任务区域点阵中所 有被观测到的点的数目见，记任务区域点阵中所有点的总数为N，则此时观测设备对任务区 域的覆盖率η由下式计算：
[0056]
.(5):
[0057] 本发明所采用的离散化方法无需通过计算观测源的观测范围与任务区域相交的 面积和任务区域的总面积来计算飞行覆盖率，避免了不规则图形面积的计算，能降低飞行 观测覆盖率计算的复杂度，对某次飞行航线的观测覆盖率计算后的统计分布可以作为对飞 行航线有效性评估的依据。
[0058] 本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0059] 尽管为说明目的公开了本发明的最佳实施例和附图，但是本领域的技术人员可以 理解:在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能 的。因此，本发明不应局限于最佳实施例和附图所公开的内容。
【主权项】
1. 一种快速计算任务区域覆盖率的方法，其特征在于:该方法的步骤如下： 步骤1)计算离散步长，用于任务区域的离散化； 步骤2)根据步骤1)计算的离散步长，将任务区域离散化； 步骤3)对炜度造成的偏差进行修正； 步骤4)计算任务区域覆盖率。2. 根据权利要求1所述的一种快速计算任务区域覆盖率的方法，其特征在于:所述步骤 1)中的离散步长的计算中，离散步长不宜过大，过大则会导致离散化后形成的点阵太稀疏， 不能有效地表示区域信息；离散步长不宜过小，过小则会导致离散化后形成的点阵间距太 小，超出观测设备的分辨能力并且会导致计算量庞大，观测设备为雷达时，其距离分辨率 为：其中c为光速3 X l〇V/s，B为雷达信号带宽； 离散步长的距离长度不应小于观测设备的距离分辨率，否则会超出观测设备的分辨能 力，根据实际观测任务的需求，离散步长的长度Ndls可按下式计算： Ndis - 〇δΓ 其中σ为系数因子，取值与具体的观测任务有关，一般限定在1到10之间。3. 根据权利要求1所述的一种快速计算任务区域覆盖率的方法，其特征在于:所述步骤 3) 中的对炜度造成的偏差进行修正，具体为： 由于地球炜度圈大小随炜度变化，当将任务区域离散化时其外接矩形将不是个严格的 矩形，通过构造曲边梯形模型对炜度造成的偏差进行修正，得到修正后的离散点坐标再进 行覆盖率计算； 当将任务区域离散化时，其外接矩形将不是个严格的矩形，炜度越高其底边越窄，可以 近似为一个曲边梯形模型，假设地球近似为球形，则炜度Θ对应的地球切面圆周长满足： Ce = 23rR · cosB R为地球半径，取值6371000m，θ为炜度； 由上式可知，任务区域底边长度应随炜度呈余弦变化，假设某离散点的经炜度坐标为 (Longi，Lati)，则该离散点的炜度修正因子Pi为：其中Latmin为任务区域中的最小炜度坐标值； 若AS为修正前离散点所表示的面积，则修正后的离散点所表示的面积· AS。4. 根据权利要求1所述的一种快速计算任务区域覆盖率的方法，其特征在于:所述步骤 4) 计算任务区域覆盖率，具体的，逐个判断任务区域点阵中的点是否被观测设备观测到，统 计出任务区域点阵中所有被观测到的点的数目Λ，记任务区域点阵中所有点的总数为N，则 此时观测设备对任务区域的覆盖率η由下式计算：
【专利摘要】本发明提供了一种快速计算任务区域覆盖率的方法，为飞行航线的观测覆盖有效性的评估提供评估依据。该方法包含以下步骤：(1)根据观测设备参数和任务区域参数计算离散步长；(2)将任务区域离散化；(3)由于地球纬度圈大小随纬度变化，需考虑其对离散点的坐标造成的偏差并进行修正；(4)计算覆盖率。本发明将面积的计算转换为离散点的统计，从而简化了覆盖率的计算，降低了飞行观测覆盖率计算的复杂度，为难以计算出相交面积的地理平台提供了有效的解决方案，可有效地完成对飞行航线的观测覆盖有效性的评估。仿真表明，本发明能降低飞行观测覆盖率计算的复杂度，有效地完成对飞行航线的观测覆盖有效性的评估。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105678074
【申请号】CN201610006964
【发明人】王文光, 汪义明
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月5日