[發明專利]一種障礙物告警方法和裝置

有效

• 申請號: 202110381495.7
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113611159B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 劉健;沈超;丁勇飛;周成中;陳廣永;衛瑞智;王弟偉
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G08G5/04
• 分類號: G08G5/04;G08G5/00;G08B21/24;G06F16/909;G06T7/62;G08B7/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種障礙物告警方法，其特征在于，包括：

獲取載機的安全包絡面；

獲取所述安全包絡面所對應的經緯度范圍內的障礙物信息；

根據所述安全包絡面和所述障礙物信息進行碰撞計算，根據碰撞計算結果進行障礙物告警；

所述獲取載機的安全包絡面，包括：

建立載機坐標系，根據載機的經緯度、姿態、航向、速度和海拔高度，獲取載機的安全包絡線；

根據安全包絡線，建立載機的安全包絡面，所述安全包絡面包括至少一個安全包絡矩形；

所述獲取所述安全包絡面所對應的經緯度范圍內的障礙物信息，包括：

獲取各安全包絡矩形的四個頂點的經緯度信息，根據各安全包絡矩形的四個頂點的經緯度信息確定各安全包絡矩形對應的經緯度范圍；

在數據庫中查找位于各安全包絡矩形對應的經緯度范圍內的障礙物信息，確定各安全包絡矩形對應的障礙物信息；所述障礙物信息包括：障礙物水平對應點的海拔高度、經緯度，以及障礙物最高點的海拔高度、經緯度；

所述根據所述安全包絡面和所述障礙物信息進行碰撞計算，包括：

對于存在對應的障礙物信息的任一安全包絡矩形，獲取所述安全包絡矩形對應的第一點乘值D和第二點乘值N；

根據所述第一點乘值D和所述第二點乘值N，確定所述障礙物與所述安全包絡矩形是否存在交點，若存在，則確定存在碰撞；

其中，所述第一點乘值D為所述安全包絡矩形的矩形面法向量planeVector與障礙物方向向量lineVector的點乘值，所述第二點乘值N為所述安全包絡矩形的矩形面法向量planeVector與第一方向向量wVector的點乘值，所述第一方向向量wVector為矩形任一頂點到障礙物的水平對應點的方向向量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述第一點乘值D和所述第二點乘值N，確定所述障礙物與所述安全包絡矩形是否存在交點，包括：

若fabs(D)小于第一預設數值，且fabs(N)＝0，則在NED坐標系下，確定所述障礙物水平對應點和/或障礙物最高點的NE平面投影是否位于所述安全包絡矩形的NE平面投影中；

若在，則確定所述障礙物與所述安全包絡矩形存在交點。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述第一點乘值D和所述第二點乘值N，確定所述障礙物與所述安全包絡矩形是否存在交點，還包括：

若fabs(D)大于等于第一預設數值，且0N/D1，則獲取障礙物方向向量lineVector與所述安全包絡矩形所在平面的相交點JP；

確定所述相交點JP的NE平面投影是否位于所述安全包絡矩形的NE平面投影中；

若在，則確定所述障礙物與所述安全包絡矩形存在交點。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，確定點的NE平面投影是否位于所述安全包絡矩形的NE平面投影中，包括：

對于任意點P，沿所述安全包絡矩形的NE平面投影的對角線，將所述NE平面投影劃分為兩個三角形平面，記為ABC和ACD，A、B、C和D分別為所述安全包絡矩形的NE平面投影的四個頂點；

獲取三角形平面ABC和三角形平面ACD的面積；

計算任意點P與三角形平面ABC/三角形平面ACD的三個頂點中的每兩個頂點構成的三角形的面積之和S；

在所述面積之和S與所述三角形平面ABC/三角形平面ACD的面積的差值在第一預設范圍內時，確定點的NE平面投影是否位于所述安全包絡矩形的NE平面投影中。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述獲取障礙物方向向量lineVector與所述安全包絡矩形所在平面的相交點JP，包括：

根據障礙物的水平對應點pa(x_pa，y_pa，z_pa)、障礙物方向向量lineVector(x_lv，y_lv，z_lv)、所述第一點乘值D和所述第二點乘值N，采用如下公式得到相交點JP(x_jp，y_jp，z_jp)；