风暴天气自动追踪导航系统技术方案

本发明专利技术提供一种风暴天气自动追踪导航系统，包括：实时雷达数据获取模块获取雷达扫描资料；风暴识别与追踪模块识别风暴位置并进行追踪预报；实时风暴追踪路径获取模块获取实时风暴追踪路径；实时路况信息获取模块获取实时路况；地图数据模块提供数字地图数据；动态路径规划模块规划动态行驶路径；通信模块实现所述风暴识别与追踪模块与所述实时雷达数据获取模块、实时风暴追踪路径获取模块之间的通信，以及实现所述动态路径规划模块与所述实时风暴追踪路径获取模块、实时路况信息获取模块之间的通信；导航操作模块接收显示行驶路径。本发明专利技术可为气象监测人员服务，降低误报率，又可为民生出行服务，保障用户的出行安全，具有良好的可扩展性。

Automatic Tracking Navigation System for Storm Weather

The invention provides an automatic storm weather tracking navigation system, which includes: real-time radar data acquisition module to acquire radar scanning data; Storm Identification and tracking module to identify storm location and track and forecast; real-time storm tracking path acquisition module to acquire real-time storm tracking path; real-time road condition information acquisition module to acquire real-time storm tracking path. Take real-time road condition; map data module provides digital map data; dynamic path planning module plans dynamic driving path; communication module realizes the communication between the storm identification and tracking module, the real-time radar data acquisition module, the real-time storm tracking path acquisition module, and the realization of the dynamic path planning. The module communicates with the real-time storm tracking path acquisition module and the real-time road condition information acquisition module, and the navigation operation module receives and displays the driving path. The invention can serve meteorological monitoring personnel, reduce the false alarm rate, and can also serve people's livelihood travel, guarantee the travel safety of users, and has good expansibility.

【技术实现步骤摘要】
风暴天气自动追踪导航系统
本专利技术涉及导航
，尤其涉及一种风暴天气自动追踪导航系统。
技术介绍
风暴天气泛指强烈天气系统过境时出现的天气过程，特指伴有强风或强降水的天气系统。风暴天气的发生会对人们的生产生活造成巨大的影响，因此，对风暴天气的监测和预警具有显著的社会和经济意义。对于风暴的识别与追踪，现有技术主要是针对其设计算法的研究，对于根据风暴识别和追踪计算结果，采用人工智能算法来进行追踪导航，尚未有相关研究技术。另一方面，目前的气象导航多是采用依据天气预报信息来进行路线设计与规划，对于风暴天气而言，现有技术的实时性与准确性较差。气象人员对风暴天气的监测与追踪工作主要基于对雷达数据的分析与计算。现有技术中，只能根据雷达数据计算得出风暴追踪信息，气象人员需要人工根据接受到的风暴追踪路径信息，结合实际地理位置与监测要求，自行判断选择追踪路线，进行实际的路线设计与规划。但是，由于所能获取的气象、环境资料在时间尺度和空间尺度上均有限、车上科技力量有限、处理资料的能力和技术手段均有限等原因，无法实施具有全局观点下的全行程按最优化原理求解路线。因而，传统风暴追踪方式具有很大的局限性，人工成本及时间成本较高，且由于现场情况的复杂性，会导致对追踪路线的判断失误等问题。另一方面，由于风暴天气状况是瞬息万变的，局部和短时强风强降水对于预报的时效性有较高的要求。传统气象导航系统，大多是依据天气预报信息，来进行导航路线的规划与调整，相对时效性较差，误报率较高。经过对现有技术的检索发现，中国专利名称为“利用天气预报信息优化路径的导航装置、系统及方法”，公开号为CN105466440A，该专利公开了利用天气预报信息优化路径的导航装置、系统及方法，导航装置包括分别与处理器连接的网络通信模块、输入/输出设备、GPS导航模块、提供工作电源的电源模块、路径分析单元及导航预警单元；该导航系统包括网络地图服务器、天气信息服务器及导航装置。该专利还公开了利用上述导航装置及系统进行导航的方法。将天气预报信息作为导航考虑的主要因素之一，通过天气预报信息对传统的导航路径进行实时的调整和修改，并在区分区域、区分时间的基础上将各区域的天气预报信息实时标注于网络地图上，同时实现了基于天气状况的实时导航，增强了出行信息的预测性和可靠性。这种装置主要依据的是天气预报信息，但是风暴天气状况是瞬息万变的，局部和短时强风强降水对于预报的时效性有较高的要求。对于风暴天气而言，依据天气预报来进行导航路线的规划与调整，相对时效性较差，误报率较高。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足之处，本专利技术提供了一种风暴天气自动追踪导航系统，以解决现有技术中人工成本大且误报率高的问题。本专利技术提供了一种风暴天气自动追踪导航系统，包括实时雷达数据获取模块、风暴识别与追踪模块、实时风暴追踪路径获取模块、实时路况信息获取模块、地图数据模块、动态路径规划模块、通信模块、导航操作模块；所述实时雷达数据获取模块，用于获取雷达扫描的风暴资料，并与所述通信模块通信；所述风暴识别与追踪模块，与所述通信模块通信，获取雷达扫描的风暴资料，进而识别风暴位置并进行位置追踪预报；所述实时风暴追踪路径获取模块，与所述通信模块通信，用于获取所述风暴识别与追踪模块生成的实时风暴追踪路径；所述实时路况信息获取模块，用于获取实时路况的交通数据，并与所述通信模块通信；所述地图数据模块，用于提供数字地图的相应数据；所述动态路径规划模块，与所述通信模块、地图数据模块、导航操作模块连接，获取实时风暴追踪路径、实时路况、数字地图、位置信息，用于规划生成动态行驶路径；所述通信模块，用于实现所述风暴识别与追踪模块与所述实时雷达数据获取模块、实时风暴追踪路径获取模块之间的信息传递，以及实现所述动态路径规划模块与所述实时风暴追踪路径获取模块、实时路况信息获取模块之间的信息传递；所述导航操作模块，与所述动态路径规划模块连接，用于向所述动态路径规划模块提供位置信息并接收显示所述动态路径规划模块反馈的行驶路径。作为本专利技术的进一步改进，所述风暴识别与追踪模块包括风暴识别单元和风暴追踪预报单元，所述风暴识别单元用于识别风暴的位置及风暴属性；所述风暴追踪预报单元用于追踪风暴位置和获取风暴运动信息。作为本专利技术的进一步改进，所述风暴属性包括风暴中心所在的方位、距离、高度、风暴顶、风暴底、风暴厚度、最大反射率和最大反射率所在的高度；所述风暴运动信息包括风暴移动的速度和方向。作为本专利技术的进一步改进，所述导航操作模块包括输入单元、GPS定位单元、显示单元、语音导航单元，所述输入单元用于输入起点和终点信息，所述GPS定位单元用于实时定位，所述显示单元用于显示用户选择的所述追踪风暴路径或所述避让风暴路径，所述语音导航单元用于根据用户选择的路径进行语音的输出与播报。作为本专利技术的进一步改进，所述动态路径规划模块生成动态行驶路径的步骤如下：a，获取风暴追踪路径、实时路况、数字地图、起点和终点位置信息；b，规划生成行驶路径；c，获取所述GPS定位单元的实时定位信息以及实时路况信息，进行比对，若出现影响路径因素，则以实时位置为起点，终点不变，综合实时风暴追踪路径、实时路况信息，生成新的行驶路径，此步骤不断循环，直至导航结束。本专利技术提供的一种风暴天气自动追踪导航系统，实现了追踪风暴自动导航，有效解决了人工决策追踪风暴路径的人工和时间成本高问题，提高了路径规划判断的准确性，提高了气象监测人员的工作效率，降低了误报率。同时，实现了民生规避风暴天气路径导航服务，为用户提供实时风暴恶劣天气预警及路线规避，有效提高导航实时性，保障用户的出行安全。本专利技术既可为气象监测人员服务，又可为民生出行服务，具有良好的可扩展性。附图说明图1是本专利技术提供的风暴天气自动追踪导航系统结构框图；图2是本专利技术的风暴追踪预报流程图；图3是本专利技术的动态路径规划方法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术公开了一种风暴天气自动追踪导航系统，包括实时雷达数据获取模块11、风暴识别与追踪模块15、实时风暴追踪路径获取模块16、实时路况信息获取模块12、地图数据模块13、动态路径规划模块14、通信模块10、导航操作模块17；所述实时雷达数据获取模块11，用于获取雷达扫描的风暴资料，并与所述通信模块10通信；所述风暴识别与追踪模块15，与所述通信模块10通信，获取雷达扫描的风暴资料，进而识别风暴位置并进行位置追踪预报；所述实时风暴追踪路径获取模块16，与所述通信模块10通信，用于获取所述风暴识别与追踪模块生成的实时风暴追踪路径；所述实时路况信息获取模块12，用于获取实时路况的交通数据，并与所述通信模块10通信；所述地图数据模块13，用于提供数字地图的相应数据；所述动态路径规划模块14，与所述通信模块10、地图数据模块13、导航操作模块17连接，获取实时风暴追踪路径、实时路况、数字地图、位置信息，用于规划生成动态行驶路径；所述通信模块10，用于实现所述风暴识别与追踪模块15与所述实时雷达数据获取模块11、实时风暴追踪路径获取模块16之间的信息传递，以及实现所述动态路径规划模块14与所述实时风暴追踪路径获取模块16、实时路况信息获取模块12之间的信息传递；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风暴天气自动追踪导航系统，其特征在于：包括实时雷达数据获取模块、风暴识别与追踪模块、实时风暴追踪路径获取模块、实时路况信息获取模块、地图数据模块、动态路径规划模块、通信模块、导航操作模块；所述实时雷达数据获取模块，用于获取雷达扫描的风暴资料，并与所述通信模块通信；所述风暴识别与追踪模块，与所述通信模块通信，获取雷达扫描的风暴资料，进而识别风暴位置并进行位置追踪预报；所述实时风暴追踪路径获取模块，与所述通信模块通信，用于获取所述风暴识别与追踪模块生成的实时风暴追踪路径；所述实时路况信息获取模块，用于获取实时路况的交通数据，并与所述通信模块通信；所述地图数据模块，用于提供数字地图的相应数据；所述动态路径规划模块，与所述通信模块、地图数据模块、导航操作模块连接，获取实时风暴追踪路径、实时路况、数字地图、位置信息，用于规划生成动态行驶路径，所述动态行驶路径包括追踪风暴路径和避让风暴路径；所述通信模块，用于实现所述风暴识别与追踪模块与所述实时雷达数据获取模块、实时风暴追踪路径获取模块之间的信息传递，以及实现所述动态路径规划模块与所述实时风暴追踪路径获取模块、实时路况信息获取模块之间的信息传递；所述导航操作模块，与所述动态路径规划模块连接，用于向所述动态路径规划模块提供位置信息并接收显示所述动态路径规划模块反馈的行驶路径。...

【技术特征摘要】
1.一种风暴天气自动追踪导航系统，其特征在于：包括实时雷达数据获取模块、风暴识别与追踪模块、实时风暴追踪路径获取模块、实时路况信息获取模块、地图数据模块、动态路径规划模块、通信模块、导航操作模块；所述实时雷达数据获取模块，用于获取雷达扫描的风暴资料，并与所述通信模块通信；所述风暴识别与追踪模块，与所述通信模块通信，获取雷达扫描的风暴资料，进而识别风暴位置并进行位置追踪预报；所述实时风暴追踪路径获取模块，与所述通信模块通信，用于获取所述风暴识别与追踪模块生成的实时风暴追踪路径；所述实时路况信息获取模块，用于获取实时路况的交通数据，并与所述通信模块通信；所述地图数据模块，用于提供数字地图的相应数据；所述动态路径规划模块，与所述通信模块、地图数据模块、导航操作模块连接，获取实时风暴追踪路径、实时路况、数字地图、位置信息，用于规划生成动态行驶路径，所述动态行驶路径包括追踪风暴路径和避让风暴路径；所述通信模块，用于实现所述风暴识别与追踪模块与所述实时雷达数据获取模块、实时风暴追踪路径获取模块之间的信息传递，以及实现所述动态路径规划模块与所述实时风暴追踪路径获取模块、实时路况信息获取模块之间的信息传递；所述导航操作模块，与所述动态路径规划模块连接，用于向所述动态路径规划模块提供位置信息并接收显示所述动态路径规划模块反馈的行驶路径。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王加才，
申请(专利权)人：河北泽华伟业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13