[發明專利]一種位置均衡的目標群運動過程仿真計算方法

有效

• 申請號: 202010542613.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111666694B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 李彭偉;李文強;闞凌志;歐陽慈;陳娜;鄭偉;郭婉;齊家琛;周兆昕
• 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: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 于瀚文;胡建華

1.一種位置均衡的目標群運動過程仿真計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，制定目標群描述文件；

步驟2，從接入的活動數據中找出符合步驟1中目標群描述的目標，以所述目標為主要基準點，計算其骨干活動過程，形成一條具有關鍵特征描述信息的運動軌跡；

步驟3，根據步驟1中的目標群描述文件和步驟2計算得到的運動航跡，計算目標群內其它目標的位置、姿態信息，并綜合考慮運動特征與上下文背景，設計計算因子，得出目標群內部各目標的合理信息和相互關系；

步驟4，根據步驟3的計算結果，進行二、三維仿真顯示；

步驟1包括：利用XML語言詳細描述目標群的基本情況，目標群的基本情況包括組成、數量、相對位置、類型、名稱，描述目標群的基本情況的XML語言的內容保存為目標群描述文件；

步驟2包括：

步驟2-1，定義當前時刻T，目標總的活動點數量Cnt，點信息描述向量Vector＝{Lng，Lat，Alt，Yaw，Pitch，Roll，T}，Lng為經度，Lat為緯度，Alt為高度，Yaw為航向，Pitch為俯仰角，Roll為橫滾角，歷史點容器Vectors是成員均為Vector數據類型的數組；vCur為Vector類型的變量，用于記錄獲取到的位置和姿態；vPre為Vector類型的變量，用于記錄前一個點的位置和姿態；

步驟2-2，找到Vectors中距離T最近一個位置點Vectors[i]和前一個點Vectors[i-1]，開始線性插值：

定義浮點數fMulti＝(T-Vectors[i-1].T)/(Vectors[i].T-Vectors[i-1].T)，

Vectors[i-1].T表示第i-1個點的時間；

定義插值經度vCur.Lng＝Vectors[i-1].Lng+(Vectors[i].Lng-Vectors[i-1].Lng)*fMulti，

Vectors[i-1].Lng表示第i-1個點的經度；

定義插值緯度vCur.Lat＝Vectors[i-1].Lat+(Vectors[i].Lat-Vectors[i-1].Lat)*fMulti，

定義插值高度vCur.Alt＝Vectors[i-1].Alt+(Vectors[i].Alt-Vectors[i-1].Alt)*fMulti，

Vectors[i].Alt表示第i個點的高度；

定義浮點數k＝180.0/3.1415926535897932384626433832795；

步驟2-3，定義Vector的類型變量vec，為實現主目標的姿態平滑，做如下計算：

航向角vec.Yaw＝(cos(Vectos[i-1].Yaw*0.5)+cos(Vectos[i].Yaw*0.5))/2；

俯仰角vec.Pitch＝(cos(Vectos[i-1].Pitch*0.5)+cos(Vectos[i].Pitch*0.5))/2；

橫滾角vec.Roll＝(cos(Vectos[i-1].Roll*0.5)+cos(Vectos[i].Roll*0.5))/2；

當前點航向角vCur.Yaw＝vec.Yaw*k；

當前點俯仰角vCur.Pitch＝vec.Yitch*k；

當前點橫滾角vCur.Roll＝vec.Roll*k；

Vectos[i].Yaw表示第i個點的航向角，Vectos[i].Pitch表示第i個點的俯仰角，Vectos[i].Roll表示第i個點的橫滾角；

步驟3包括：

定義圓周率PI＝3.1415926535897932384626433832795；

定義地球半徑ER＝6378137；

定義浮點數dLng＝(vPre.Lng-vCur.Lng)*cos(vCur.Lat*PI/180.0)；

定義浮點數dLat＝vPre.Lat-vCur.Lat；

定義浮點數d0＝ER*PI/180.0*sqrt(dLat*dLat+dLng*dLng)，

vPre.Lng表示前一個點的經度，vPre.Lat表示前一個點的緯度，vCur.Lng表示當前點的經度，vCur.Lat表示當前點的緯度，sqrt為標準的開根號運算；

定義偏移描述信息Offset＝{xDif，yDif，zDif}，xDif、yDif、zDif分別表示空間x、y、z三個坐標軸上的偏移，依次遍歷每個目標群成員，獲取其相對位置偏移和姿態偏移，記位置偏移為pOffset，記姿態偏移為gOffset，Vector類型的變量vMem用于記錄目標群內具體成員的位置和姿態信息；

定義浮點數k1＝(d0-pOffset.yDif)/d0；

定義浮點數k2＝pOffset.yDif/d0；

群成員的高度vMem.Alt＝vPre.Alt*k2+vCur.Alt*k1；

群成員的經度vMem.Lng＝vPre.Lng*k2+vCur*k1；

群成員的緯度vMem.Lat＝vPre.Lat*k2+vCur.Lat*k1；

群成員的俯仰角vMem.Pitch＝vPre.Pitch*k2+vCur.Pitch*k1；

群成員的橫滾角vMem.Roll＝vPre.Roll*k2+vCur.Roll*k1；

vMem.Yaw＝vCur.Yaw+k2*(vPre.Yaw-vCur.Yaw)；

根據如下公式實現過程修正：

vMem.Yaw＝vCur.Yaw+gOffset.Yaw+k2*vMem.Yaw；

vMem.Pitch＝vCur.Yaw+gOffset.Pitch+k2*vMem.Pitch；

vMem.Roll＝vCur.Yaw+gOffset.Roll+k2*vMem.Roll；

vMem.Alt+＝pOffset.zDif；

vMem.Lng+＝pOffset.xDif*sin((vMem.Yaw+90)*PI/180)/(ER*PI/180)；

vMem.Lat+＝pOffset.xDif*cos((vMem.Yaw+90)*PI/180)/(ER*PI/180)；

其中，Cos表示余弦值，PI表示圓周率，ER表示地球半徑。