一种离散点坐标的轨迹生成方法、装置、介质及设备制造方法及图纸

技术编号:39046333 阅读:15 留言:0更新日期:2023-10-10 11:59
本发明专利技术实施例公开一种离散点坐标的轨迹生成方法、装置、介质及设备。在一具体实施方式中,该方法包括:获取目标的离散空间位置坐标的时间序列;从时间序列中分别选取需要形成曲线的位置坐标;依次将位置坐标输入轨迹生成算法,获取目标的行进轨迹。该实施方式仅需要根据目标的位置坐标以及位置坐标上的速度模量生成轨迹,所需变量少,且计算量小,因此占用设备的运行资源少;且相比于直接连接位置坐标生成轨迹的方式,本发明专利技术生成的轨迹连续且平滑。本发明专利技术生成的轨迹连续且平滑。本发明专利技术生成的轨迹连续且平滑。

【技术实现步骤摘要】
一种离散点坐标的轨迹生成方法、装置、介质及设备


[0001]本专利技术涉及轨迹生成
更具体地,涉及一种离散点坐标的轨迹生成方法、装置、介质及设备。

技术介绍

[0002]目前,在使用雷达测量空中目标的空间位置时,雷达输出的为离散空间位置坐标的序列。现有技术中,一般采用将位置坐标按照时间顺序依次连接的方式,但该方式生成的轨迹不平滑,而为将离散的空间位置坐标形成连续平滑的目标轨迹,需要获取空中目标的速度、加速度,俯仰角、方向角、空间坐标水平面法线加速度,垂直法线的加速度等参数,生成航迹的过程的计算复杂,大大占用了设备的运行资源,而为获取多种参数,也同样需要雷达具有极高的性能。
[0003]在实现本专利技术过程中,专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题,航迹计算过程复杂,占用设备的运行资源。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种曲线平滑、占用设备运行资源少的离散点坐标轨迹生成方法,以解决现有技术存在的问题中的至少一个。
[0005]为达到上述目的,本专利技术采用下述技术方案:
[0006]本专利技术第一方面提供一种离散点坐标的轨迹生成方法,包括:
[0007]一种离散点坐标的轨迹生成方法,其特征在于,包括:
[0008]S1、获取目标的离散空间位置坐标的时间序列;
[0009]S2、从时间序列中分别选取需要形成曲线的曲线位置坐标组;
[0010]S3、将曲线位置坐标组输入轨迹生成算法,获取目标的行进轨迹;
[0011]所述曲线位置坐标组包括起点位置坐标P(m,i

1)、中间位置坐标P(m,i)以及终点位置坐标P(m,i+1)其中m为需要形成曲线的位置坐标的组号,i为需要形成曲线的位置坐标在离散空间位置坐标的时间序列中排序的序号。
[0012]可选地,各组所述曲线位置坐标组中的中间位置坐标不能作为其他曲线位置坐标组的起点位置坐标。
[0013]可选地,所述轨迹生成算法具体包括以下步骤:
[0014]计算目标的最小转弯半径R;
[0015]构建与直线段P(m,i

1)P(m,i)相切且半径为最小转弯半径R的圆C;所述圆C位于直线段P(m,i

1)P(m,i)上靠近终点位置坐标P(m,i+1)一侧;
[0016]根据直线段P(m,i

1)P(m,i)以及最小转弯半径R计算圆C的圆心坐标O;
[0017]根据圆心坐标O、终点位置坐标P(m,i+1)以及最小转弯半径R计算使直线段AP(m,i+1)与圆C相切的切点A的坐标;
[0018]删除圆C中处于直线段P(m,i

1)P(m,i)和直线段AP(m,i+1)之间的圆弧P(m,i)A,
获取目标的行进轨迹,所述目标的行进轨迹包括直线段P(m,i

1)P(m,i),弧线段P(m,i)A以及直线段AP(m,i+1)。
[0019]可选地,所述最小转弯半径R的计算方法在于:根据公式,
[0020][0021]计算最小转弯半径R,其中V为目标在中间位置坐标P(m,i)点处的速度模量,g为重力加速度,n为目标最大过载与重力加速度的比值。
[0022]可选地,所述方法还包括,重复步骤S3直到所有需要形成曲线的位置坐标均获取了目标的行进轨迹。
[0023]本专利技术第二方面提供一种离散点坐标的轨迹生成装置,包括:
[0024]获取模块,用于获取目标的离散空间位置坐标的时间序列;
[0025]选择模块,用于从时间序列中分别选取需要形成曲线的位置坐标;
[0026]轨迹生成模块,用于根据需要生成曲线的位置坐标获取目标的行进轨迹。
[0027]可选地,所述轨迹生成模块包括:
[0028]轨迹计算子模块,用于构建与直线段P(m,i

1)P(m,i)相切且半径为最小转弯半径R的圆C;所述圆C位于直线段P(m,i

1)P(m,i)上靠近终点位置坐标P(m,i+1)一侧;根据直线段P(m,i

1)P(m,i)以及最小转弯半径R计算圆C的圆心坐标O;根据圆心坐标O、终点位置坐标P(m,i+1)以及最小转弯半径R计算使直线段AP(m,i+1)与圆C相切的切点A的坐标;删除圆C中处于直线段P(m,i

1)P(m,i)和直线段AP(m,i+1)之间的圆弧P(m,i)A,获取目标的行进轨迹,所述目标的行进轨迹包括直线段P(m,i

1)P(m,i),弧线段P(m,i)A以及直线段AP(m,i+1)。
[0029]所述轨迹生成模块还包括最小转弯半径计算子模块,用于根据公式,
[0030][0031]计算最小转弯半径R,其中V为目标在中间位置坐标P(m,i)点处的速度模量,g为重力加速度,n为目标最大过载与重力加速度的比值。
[0032]本专利技术第三方面提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任一项所述的方法。
[0033]本专利技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的方法。
[0034]本专利技术的有益效果如下:
[0035]本专利技术仅需要根据目标的位置坐标以及位置坐标上的速度模量生成轨迹,所需变量少,且计算量小,因此占用设备的运行资源少;且相比于直接连接位置坐标生成轨迹的方式,本专利技术生成的轨迹连续平滑。
[0036]本专利技术通过计算当前位置坐标速度下的最小转弯半径,其过载能力不超过飞行器的实际过载能力,使绘制出的轨迹更加贴合实际。
[0037]本专利技术分别应用在水平平面和竖直平面两种平面上,并将两平面的轨迹在空间坐
标系上叠加,获取空间上的目标的行进轨迹,因此使本专利技术不仅应用在二维平面上,还能够应用在三维空间。而同一种方法能够应用在不同平面上,进一步减少了设备运行时的运行资源占用。
附图说明
[0038]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0039]图1示出本专利技术的实施例提供的一种离散点坐标的轨迹生成方法的流程图。
[0040]图2示出本专利技术的实施例提供的构建圆C并计算圆心O坐标时的结构示意图。
[0041]图3示出本专利技术的实施例提供的计算切点A坐标的结构示意图。
[0042]图4示出本专利技术的实施例提供的根据方法获取的轨迹直线段P(m,i

1)P(m,i),弧线段P(m,i)A,直线段AP(m,i+1)的结构示意图。
[0043]图5示出本专利技术的实施例提供的一种离散点坐标的轨迹生成装置的结构示意图。
[0044]图6示出本专利技术的实施例提供的轨迹生成模块的结构示意图。
[0045]本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离散点坐标的轨迹生成方法,其特征在于,包括:S1、获取目标的离散空间位置坐标的时间序列;S2、从时间序列中分别选取需要形成曲线的曲线位置坐标组;S3、将曲线位置坐标组输入轨迹生成算法,获取目标的行进轨迹;所述曲线位置坐标组包括起点位置坐标P(m,i

1)、中间位置坐标P(m,i)以及终点位置坐标P(m,i+1);其中m为需要形成曲线的位置坐标的组号,i为需要形成曲线的位置坐标在离散空间位置坐标的时间序列中排序的序号。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,各组所述曲线位置坐标组中的中间位置坐标不能作为其他曲线位置坐标组的起点位置坐标和终点位置坐标。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述轨迹生成算法具体包括以下步骤:计算目标的最小转弯半径R;构建与直线段P(m,i

1)P(m,i)相切且半径为最小转弯半径R的圆C;所述圆C位于直线段P(m,i

1)P(m,i)上靠近终点位置坐标P(m,i+1)一侧;根据直线段P(m,i

1)P(m,i)以及最小转弯半径R计算圆C的圆心坐标O;根据圆心坐标O、终点位置坐标P(m,i+1)以及最小转弯半径R计算使直线段AP(m,i+1)与圆C相切的切点A的坐标;删除圆C中处于直线段P(m,i

1)P(m,i)和直线段AP(m,i+1)之间的圆弧P(m,i)A,获取目标的行进轨迹,所述目标的行进轨迹包括直线段P(m,i

1)P(m,i),弧线段P(m,i)A以及直线段AP(m,i+1)。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述最小转弯半径R的计算方法在于:根据公式,计算最小转弯半径R,其中V为目标在中间位置坐标P(m,i)点处的速度模量,g为重力加速度,n为目标最大过载与重力加速度的比值。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,重复步骤S3直到所有需要形成曲线的位置坐标均获取了目标的行进轨迹。6.根据权利要求1

5中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈峰刘芊高文龙刘强李思笛
申请(专利权)人:北京电子工程总体研究所
类型:发明
国别省市:

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