[發(fā)明專利]一種高速測控目標(biāo)視圖控制方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010620692.5
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111831770B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉宏建;馬建行;王明孝;蔡中祥;吳超輝;張琳翔;郭勇;王巖;張星
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué)
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/26;G06F16/2455
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏;史萌楊

本發(fā)明屬于高速測控目標(biāo)視圖控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速測控目標(biāo)視圖控制方法及裝置。首先實時獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)，所述目標(biāo)數(shù)據(jù)包括目標(biāo)位置和目標(biāo)運動軌跡，根據(jù)目標(biāo)位置加載與該位置對應(yīng)的地圖活動視圖范圍的地圖數(shù)據(jù)，該地圖數(shù)據(jù)存儲在第一虛擬顯存中；然后根據(jù)目標(biāo)位置，判斷是否所有目標(biāo)均在確定的目標(biāo)視圖范圍內(nèi)，若至少一個目標(biāo)在目標(biāo)視圖范圍外且其運動趨勢為朝著目標(biāo)視圖范圍外運動的趨勢，則根據(jù)運動趨勢計算到達(dá)第一地圖切換條件時目標(biāo)所在位置對應(yīng)的地圖數(shù)據(jù)，并存儲在第二虛擬顯存中；最后待滿足第一地圖切換條件時，加載第二虛擬顯存中的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。本發(fā)明以空間換取時間，滿足高速測控目標(biāo)視圖控制的實時性要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高速測控目標(biāo)視圖控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速測控目標(biāo)視圖控制方法及裝置。

背景技術(shù)

常規(guī)武器裝備靶場試驗中，無人機(jī)、直升機(jī)、導(dǎo)彈等由地面測控網(wǎng)跟蹤、量測和控制的飛行目標(biāo)稱為高速測控目標(biāo)。有別于常規(guī)運動目標(biāo)，高速測控目標(biāo)的運動速度快，地面測控網(wǎng)測量獲得的武器目標(biāo)實時數(shù)據(jù)幀率高，單個試驗?zāi)繕?biāo)幀率可高達(dá)20幀/s。高速測控目標(biāo)視圖控制是指：在靶場指控顯示系統(tǒng)中，通過對目標(biāo)在地圖活動視圖進(jìn)行實時控制，使測控試驗?zāi)繕?biāo)在場景中獲得最佳顯示效果。

高速測控目標(biāo)視圖自適應(yīng)控制是靶場試驗指控顯示系統(tǒng)的核心功能，目前國內(nèi)外對目標(biāo)視圖控制算法的研究歸納起來可總結(jié)如下：(1)大部分應(yīng)用基于不同的空間索引技術(shù)(四叉樹、BSP樹、KDB樹、CELL樹等)，實現(xiàn)了單目標(biāo)視圖控制算法，但較少涉及多目標(biāo)全局視圖控制。(2)有少部分應(yīng)用實現(xiàn)了單目標(biāo)和多目標(biāo)的視圖自適應(yīng)控制，但在實現(xiàn)時多采用單級地圖緩存和動態(tài)目標(biāo)顯示技術(shù)相結(jié)合的方法，這種方法在北斗、GPS動態(tài)監(jiān)控導(dǎo)航應(yīng)用中效果良好，但難以支持強(qiáng)實時性的高速測控目標(biāo)視圖控制應(yīng)用。

高速測控目標(biāo)視圖實時控制包括兩種模式：一是焦點目標(biāo)跟蹤模式，即當(dāng)試驗?zāi)繕?biāo)接近當(dāng)前地圖活動視圖地理范圍的邊界時，根據(jù)目標(biāo)的運動趨勢，進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)的預(yù)加載，當(dāng)運動目標(biāo)達(dá)到活動視圖邊界時，將目標(biāo)切換至視圖中央位置；二是多目標(biāo)全局視圖模式，即同時有多個被試或參試目標(biāo)時，既要保證所有目標(biāo)在當(dāng)前的地圖視圖內(nèi)，又不能使其過于擁擠，需自適應(yīng)調(diào)整地圖顯示比例尺，從而使多目標(biāo)顯控達(dá)到最佳效果。需說明的是，當(dāng)處于焦點目標(biāo)跟蹤模式時，此時整個顯示的視圖內(nèi)可能僅有一個目標(biāo)，也可能有多個目標(biāo)，有多個目標(biāo)時所關(guān)注的目標(biāo)僅是其中一個。

從靶場試驗指控顯示的具體需求來看，焦點目標(biāo)跟蹤和多目標(biāo)全局視圖是兩個不同的概念，操作方式也不相同，但在算法實現(xiàn)的過程中，可以將焦點目標(biāo)跟蹤和多目標(biāo)全局視圖算法進(jìn)行融合處理，即采用統(tǒng)一的地圖視圖自適應(yīng)算法進(jìn)行一致處理。其原因如下：(1)從本質(zhì)上來講，焦點目標(biāo)跟蹤是多目標(biāo)全局視圖的特殊形式。當(dāng)多目標(biāo)全局視圖模式中的目標(biāo)數(shù)量n＝1時，多目標(biāo)全局視圖即退化成為焦點目標(biāo)跟蹤的情況。(2)不管是焦點目標(biāo)跟蹤還是多目標(biāo)全局視圖，其核心都是對地圖數(shù)據(jù)的快速調(diào)度算法，即通過快速的基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)調(diào)度與刷新顯示來進(jìn)行視圖的動態(tài)切換。

一般高速測控目標(biāo)視圖自適應(yīng)控制算法的主要思路是：首先從靶場試驗測控網(wǎng)解析實時目標(biāo)信息，并判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)幀是否合法,然后通過目標(biāo)軌跡判斷目標(biāo)運動趨勢，確定目標(biāo)活動視圖是否需要調(diào)整，最后預(yù)加載地圖數(shù)據(jù)，當(dāng)目標(biāo)達(dá)到視圖閾值參數(shù)時，切換當(dāng)前視圖窗口并刷新地圖。現(xiàn)以AE(ESRI ArcGIS Engine)作為試驗開發(fā)平臺，對該算法進(jìn)行統(tǒng)計分析，分析結(jié)果如表1、2所示。

表1.焦點目標(biāo)跟蹤運行統(tǒng)計表

表2.多目標(biāo)全局視圖運行統(tǒng)計表