[發明專利]一種基于矢量網格進行空間動目標位置計算的方法

有效

• 申請號: 201710436423.1
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107239559B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 劉辰煒;李亞釗;徐偉;孫翌晨;嚴逸;張曄嘉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 鄭晶

本發明公開了一種基于矢量網格進行空間動目標位置計算的方法，通過對原始矢量數據進行預處理，對離散數據進行網格劃分，將連續的原始矢量數據按照指定的權重劃分為離散網格矢量數據；對劃分后的矢量網格提取其中包含的矢量數據，根據矢量數據位置的隨機分布情況，利用概率統計計算矢量網格的最大概率位置信息；結合空間動目標的實時速度、當前方向、參考范圍等實時變化的信息，通過與參考范圍內的若干矢量網格進行并發計算，得到當前參考系統下空間動目標的實時位置信息。本發明解決了在海量矢量數據條件下，無法高效進行空間動目標實時位置信息計算的問題，實現了對空間動目標在指定參考系統下位置信息實時并發計算的能力。

技術領域

本發明屬于GIS顯示技術領域，涉及一種基于矢量網格進行空間動目標位置計算的方法，適用于二維和三維顯示環境。

背景技術

基于矢量數據的空間動目標位置計算是GIS系統中一種重要應用，在三維游戲、空中管制系統以及軍用的態勢告警系統中都有著廣泛的應用。目前，常用的矢量數據動目標位置計算是通過遍歷矢量數據，依次計算動目標位置和所有矢量點的距離得到距離最近的那個距離，這種方法僅在數據量小，矢量數據所構成的圖形簡單時能得到很好的應用，一旦面對海量矢量數據，或者矢量數據構成的復雜不規則圖形時，其性能低、運算量大的弊端就明顯的體現出來了。

針對遍歷所有矢量數據所帶來的效率較低、計算量大的弊端，目前的改進方法通過對原始矢量數據做預處理，利用簡化矢量圖形的方法將原始點的密度減小，使得簡化后的矢量圖形能夠盡可能多的保留原始數據的特性，其根本目的是為了減少參與運算的矢量數據。這種方法在需要進行大規模計算且精度要求不高的情況下能得到很好的應用，但無法滿足精度要求高的應用場景。

網格化的思想最早出現在三維應用場景中，通過構建網格化的空間坐標系，實現對三維場景下靜態目標、動態目標的精準定位。網格化的思想，對于三維場景下位置計算應用是一種降維處理的思想。假設需要在三維場景下計算某個目標與指定參考范圍內的其他目標位置，通常的做法是以該目標為中心建立一個球面，以參考范圍作為這個球體的最大半徑，首先需遍歷和球面相交的其他目標，而這個過程是非常耗時的。引入網格化的思想后，將該目標包括其周邊一定區域做網格化處理，搜尋指定參考范圍內的其他目標也從面上的操作變成了線上的操作，其復雜度、時間消耗都得到了降低。

通常情況下，空間動目標具有方向、速度方面的不確定性，在基于矢量數據進行動目標位置信息分析時，不能直接簡單的引用網格化的方法。在進行動目標位置分析計算時，通常的做法是將動目標及其參考范圍內的空間進行網格化的劃分，劃分的粒度是一樣的，這種方法適用于動目標位置變化不劇烈、速度較低、參考范圍較小的情況。一旦動目標方向、速度變化劇烈，參考范圍較大，簡單的相同顆粒度空間網格化劃分方法就不太適用了。我們需要針對空間動目標的特殊性，對原始的簡單的空間網格化方法進行改進，以適用于基于矢量數據的動目標位置分析。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術在海量矢量數據條件下無法高效進行空間動目標實時位置信息計算的問題，本發明提供一種基于網格化矢量數據處理計算空間動目標的方法，該方法可以應用于二維場景或三維場景中，通過構建適合海量矢量數據的網格化處理機制，結合空間動目標的特性，實現空間動目標位置高效分析、高精度計算的能力。

技術方案：為了實現上述目的，本發明中基于矢量網格進行空間動目標位置計算的方法包括以下步驟：

(1)根據預設精度進行多層次網格劃分，所述網格的顆粒度由內向外按層次增加，將所有矢量數據分布在最內層的網格中；

(2)對于最內層的每個網格，根據分布在其內的矢量數據所包含的位置信息獲取該網格的最大似然位置信息，然后由內向外逐層次獲取各外層網格的最大似然位置信息；