[發明專利]基于GIS平臺的任務規劃和導航繪制方法

有效

• 申請號: 201711360871.4
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN109931933B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 何仁軍;王維;賴銳;馮雷;陳蓓;羅顯琴
• 申請（專利權）人: 中航（成都）無人機系統股份有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

一種基于GIS平臺的任務規劃與導航地理信息繪制方法，該方法在地面站無人機任務規劃和導航繪制軟件架構上實現，所述軟件架構采用分層結構，共分為4層，第一層包括任務規劃繪制層和導航繪制層。第二層是一個統一的基本圖形(點、線、面)和圖像繪制層。第三層包括Windows圖像設備接口GDI+層和統一的GIS平臺訪問接口層。第四層實現了各種GIS平臺接口的調用。本發明在改動軟件代碼量最小的情況下，可以將任務規劃和導航軟件從一個GIS平臺快速移植到另一個GIS平臺，大大降低了無人機任務規劃和導航軟件的開發成本。

技術領域

本發明屬于無人機導航設計技術領域，具體涉及基于GIS平臺的任務規劃和導航繪制方法。

背景技術

隨著無人機技術的發展，無人機在航空、軍事等領域的作用越來越重要。無人機的地面站任務規劃和導航軟件是無人機系統中非常重要的一個軟件。目前，一般任務規劃和導航軟件都利用第三方的地理信息系統(GIS)平臺接口進行開發，在地圖上對任務航點、航線和飛行軌跡等信息進行可視化的編輯和繪制。現有的第三方的GIS平臺系統有ArcGIS、MGIS(軍事地理信息系統)、MapGIS等，這些系統的開發接口不統一。由于不同GIS平臺的接口不一樣，換一個GIS平臺，將導致任務規劃和導航軟件的大部分代碼進行重新開發，這個工作量是很大的，將大幅增加軟件開發成本，并影響開發進度。針對這種問題，本發明提出了一種跨GIS平臺的無人機地面站任務規劃和導航繪制構架，該構架可以有效解決這個問題。

發明內容

發明目的：為了解決多種GIS接口不統一，實現任務規劃與導航軟件在多種GIS平臺上的快速移植，提出了一種基于GIS平臺的任務規劃與導航地理信息繪制方法。

技術方案：一種基于GIS平臺的任務規劃與導航地理信息繪制方法，該方法在地面站無人機任務規劃和導航繪制軟件架構上實現，所述軟件架構采用分層結構，共分為4層，

第一層包括任務規劃繪制層和導航繪制層。任務規劃繪制層主要負責任務規劃相關的航線、航點和機場等信息的繪制。導航繪制層主要負責在飛行過程中飛機實時的位置、航跡和態勢信息的繪制。這層負責把復雜的航點、航線、機場、態勢信息等數據轉換成基本的圖形(點、線、面)和圖像數據結構，然后調用第二層完成繪制任務，負責控制任務規劃和導航的繪制邏輯。

第二層是一個統一的基本圖形(點、線、面)和圖像繪制層。該層負責提供一個抽象的、相對對立、與GIS平臺無關的基本的空間圖形點、線、面和圖像的繪制接口，供第一層調用。因為任何復雜的圖形都可以分解為若干的基本圖形點、線、面構成。

第三層包括Windows圖像設備接口GDI+層和統一的GIS平臺訪問接口層。基本圖形的繪制都調用與GIS平臺無關的Windows圖形圖像GDI+層完成。在繪制一個基本圖形的時候，首先GIS平臺訪問接口層將圖形的空間坐標(經緯度坐標)轉換成窗口屏幕坐標，然后調用Windows圖形圖像設備接口GDI+層完成繪制。其中，為了更好的做到跨GIS平臺，應該盡可能少的依賴具體的GIS平臺接口，統一的GIS平臺訪問接口層只提供了基本的地圖加載和經緯度坐標轉換成窗口屏幕坐標的功能。

第四層實現了各種GIS平臺接口的調用。這一層主要由統一的GIS平臺訪問接口層調用。

對于每個具體的GIS平臺，本方法主要只調用了兩個功能：(1)地圖加載功能；(2)經緯度坐標轉換成窗口屏幕坐標的功能。這樣可以保證任務規劃和導航軟件移植到一個新的GIS平臺的時候，改動軟件的代碼量最小，因為只需要改動以上兩個功能的接口調用代碼就可以了。

有益技術效果：實現了一種跨GIS平臺的無人機地面站任務規劃和導航繪制方法，在改

動軟件代碼量最小的情況下，可以將任務規劃和導航軟件從一個GIS平臺快速移植到另

一個GIS平臺，大大降低了無人機任務規劃和導航軟件的開發成本。

附圖說明