[發(fā)明專利]便攜式機載導(dǎo)航系統(tǒng)的航圖管理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510034042.1
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104613967B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇志剛;王晴;張亞娟;郝敬堂;馬龍;黃超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號: G01C21/22
• 分類號: G01C21/22
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

1.一種便攜式機載導(dǎo)航系統(tǒng)的航圖管理方法，其特征在于：其包括按順序進(jìn)行的下列步驟：

1)根據(jù)機載導(dǎo)航系統(tǒng)所使用的航圖中若干關(guān)鍵點坐標(biāo)，獲取航圖經(jīng)緯度坐標(biāo)與像素坐標(biāo)映射關(guān)系的航圖坐標(biāo)標(biāo)定的S1階段；

2)根據(jù)步驟1)獲得的航圖經(jīng)緯度坐標(biāo)與位圖像素坐標(biāo)映射關(guān)系，由航空器經(jīng)緯度坐標(biāo)信息計算出航空器在航圖上的位圖像素坐標(biāo)，從而完成航空器定位，由此獲得航空器位置及前后位置信息的S2階段；

3)采用四叉樹方式對航圖進(jìn)行分層與分割而得到航圖子圖的S3階段；

4)設(shè)置航空器在導(dǎo)航系統(tǒng)中顯示位置的焦點信息的S4階段；

5)根據(jù)步驟2)獲得的航空器位置信息和步驟3)分割后的航圖子圖，確定航空器所在子圖的焦點子圖索引的S5階段；

6)根據(jù)步驟5)索引的焦點子圖及系統(tǒng)焦點的缺省信息，在顯示屏幕上放置焦點子圖及相關(guān)鄰近子圖，實現(xiàn)對導(dǎo)航系統(tǒng)的航圖背景初始化顯示的S6階段；

7)根據(jù)步驟2)獲得的航空器前后的位置信息、步驟4)的焦點信息和步驟5)的焦點子圖，對導(dǎo)航系統(tǒng)背景航圖進(jìn)行平移與旋轉(zhuǎn)的S7階段；

8)利用步驟4)的焦點信息和步驟5)的焦點子圖，根據(jù)用戶的縮放操作對系統(tǒng)背景航空進(jìn)行航圖縮放的S8階段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式機載導(dǎo)航系統(tǒng)的航圖管理方法，其特征在于：在步驟1)中，所述的根據(jù)機載導(dǎo)航系統(tǒng)所使用的航圖中若干關(guān)鍵點坐標(biāo)，獲取航圖經(jīng)緯度坐標(biāo)與像素坐標(biāo)映射關(guān)系的航圖坐標(biāo)標(biāo)定的方法是：采用一次擬合算法建立經(jīng)緯度坐標(biāo)與航圖位圖像素坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換矩陣，利用標(biāo)準(zhǔn)航圖上不少于3個已知航路點的經(jīng)緯度坐標(biāo)建立方程組，采用最小二乘算法求解轉(zhuǎn)換矩陣中的未知參數(shù)，獲得航圖經(jīng)緯度坐標(biāo)與像素坐標(biāo)之間的映射關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式機載導(dǎo)航系統(tǒng)的航圖管理方法，其特征在于：在步驟3)中，所述的采用四叉樹方式對航圖進(jìn)行分層與分割而得到航圖子圖的方法是：將最高分辨率的原始航圖定義為第0層，并將其分辨率作為歸一化分辨率，通過抽取像素點處理獲得M層不同分辨率的航圖，然后以導(dǎo)航系統(tǒng)顯示屏尺寸為參數(shù)將每層航圖分割為標(biāo)準(zhǔn)尺寸的子圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式機載導(dǎo)航系統(tǒng)的航圖管理方法，其特征在于：在步驟4)中，所述的設(shè)置航空器在導(dǎo)航系統(tǒng)中顯示位置的焦點信息的方法是：將航空器所處的屏幕位置定義為焦點，表征焦點的信息包括航空器顯示的屏幕位置信息及航向信息，焦點信息或采用系統(tǒng)缺省設(shè)置信息，或通過用戶操作進(jìn)行調(diào)整。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式機載導(dǎo)航系統(tǒng)的航圖管理方法，其特征在于：在步驟5)中，所述的根據(jù)步驟2)獲得的航空器位置信息和步驟3)分割后的航圖子圖，確定航空器所在子圖的焦點子圖索引的方法是：利用步驟2)獲得的航空器位置信息，根據(jù)系統(tǒng)缺省分辨率，在步驟3)分割出的不同圖層的子圖中確定出航空器所在的子圖，即焦點子圖。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式機載導(dǎo)航系統(tǒng)的航圖管理方法，其特征在于：在步驟6)中，所述的根據(jù)步驟5)索引的焦點子圖及系統(tǒng)焦點的缺省信息，在顯示屏幕上放置焦點子圖及相關(guān)鄰近子圖，實現(xiàn)對導(dǎo)航系統(tǒng)的航圖背景初始化顯示的方法是：根據(jù)系統(tǒng)缺省的焦點信息將步驟5)索引的焦點子圖放置到相應(yīng)位置處，并將焦點子圖同層的鄰近子圖按照順序放置到顯示背景中，形成航圖背景初始拼接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式機載導(dǎo)航系統(tǒng)的航圖管理方法，其特征在于：在步驟7)中，所述的根據(jù)步驟2)獲得的航空器前后的位置信息、步驟4)的焦點信息和步驟5)的焦點子圖，對導(dǎo)航系統(tǒng)背景航圖進(jìn)行平移與旋轉(zhuǎn)的方法是：當(dāng)航空器位置改變時，利用步驟2)獲得的航空器前后位置信息，計算出航空器飛行的距離及航向，同時結(jié)合步驟4)的焦點信息，換算出背景航圖的平移量及旋轉(zhuǎn)量，對背景航圖進(jìn)行相應(yīng)的平移及旋轉(zhuǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式機載導(dǎo)航系統(tǒng)的航圖管理方法，其特征在于：在步驟8)中，所述的利用步驟4)的焦點信息和步驟5)的焦點子圖，根據(jù)用戶的縮放操作對系統(tǒng)背景航空進(jìn)行航圖縮放的方法是：將系統(tǒng)的縮放率與上、下門限值比較，當(dāng)縮放率在門限范圍內(nèi)，則不改變航圖圖層，在本圖層內(nèi)進(jìn)行縮放顯示；若縮放率超過門限，則切換到新的圖層，通過加載新圖層的子圖，完成縮放顯示，同時，縮放率隨著圖層的切換進(jìn)行更新。