【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达探测领域，特别是涉及一种用于确定在地形影响下的雷达探测范围的方法。
技术介绍
1、在精细化任务行动中，雷达探测范围是一项重要的指标，而雷达探测范围受到地理地形的影响，会出现遮蔽盲区，导致雷达实际探测范围发生变化。现有确定雷达探测范围的方法主要包括数学模型法和几何模型法，其中数学模型法考虑多种环境因素的影响，几何模型法则更多到考虑地形的影响。
2、传统方法通过将整个空间划分为若干剖面，然后在每个剖面内比较雷达探测截面和地理地形的位置关系，通过判断辐射源到采样点之间的射线上各点的高度与地理高程的大小来判断射线是否被截断，从而对边界进行修正。为了提高计算与处理的效率，一些研究提出了非均匀采样的方法，例如螺旋采样法，采用在雷达最大探测距离的圆域内均匀分布的螺旋采样法进行采样，并在此基础上进行雷达探测范围边界的搜索。除此之外，袁越等人提出一种基于剖分表达结构的雷达探测范围算法，该算法将雷达探测范围和地形数据均进行剖分编码，通过编码集合的求交运算，计算与处理相对简单。
3、传统方法要对每个采样点进行位置判断或对空间中的射线进行线面相交判断，因此计算量大且算法复杂度相对较高，即使采用不均匀采样的方法，仍具有较大的计算量。基于剖分表达结构的雷达探测范围算法虽然计算与处理相对简单，但是该算法只考虑了雷达波束被地形完全阻挡的情况，而没有考虑雷达波束被地形部分截断的情况。
4、传统方法主要利用射线与地理地形的位置关系对地形影响下的雷达探测范围进行计算与处理，需要进行较多的线面相交计算，运算量大。而
5、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于克服上述
技术介绍
的缺陷，提供一种用于确定在地形影响下的雷达探测范围的方法，计算处理效率高。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种用于确定在地形影响下的雷达探测范围的方法，包括：
4、获取自由空间中的雷达探测范围和地理地形数据；
5、对自由空间中的雷达探测范围和地理地形进行网格剖分，并将剖分结果分别存储至雷达范围集合和地形集合；
6、对雷达范围集合进行一次数学形态学的膨胀运算，并将膨胀结果与原始集合作差，得到雷达探测范围边界集合；
7、根据需求选取膨胀的结构元素，选取辐射源所在网格作为膨胀起点，并将其加入膨胀集合和地形影响下的雷达探测范围集合；在考虑地形影响的情况下，从辐射源开始逐层向外膨胀，在每层膨胀时通过判断地形遮挡情况决定是否向相应的方向膨胀，直到达到预定的终止条件，得到最终的地形影响下的雷达探测范围集合。
8、进一步地：
9、所述判断地形遮挡情况包括：构建连接辐射源所在网格和空间中任意网格的三维线段，判断其与地形对应的网格集合是否有交集，若有交集，则判断该空间网格受到地形遮挡，否则判断该空间网格不受遮挡。
10、通过判断因子判断是否向空间中的某个网格膨胀，具体判断因子包括：
11、（1）当前膨胀点是否属于地形集合；
12、（2）当前膨胀点是否属于雷达探测范围边界集合；
13、（3）当前膨胀点是否被遮挡；
14、若以上判断的结果都是否定的，则将当前膨胀点加入膨胀集合，作为下一层膨胀的起点，若以上判断的结果中存在肯定的，则直接进行下一个膨胀点的判断，而当前的膨胀点不加入膨胀集合。
15、所述方法具体包括如下步骤：
16、步骤一：确定计算范围，根据任务需求选取合适的网格粒度进行自由空间内雷达探测范围和地形数据的网格剖分，并将剖分结果分别存储至雷达探测范围集合和地形集合；
17、步骤二：对雷达探测范围集合进行一次膨胀运算，并将膨胀结果与原始集合作差，得到雷达探测范围边界集合；
18、步骤三：根据需求选取膨胀的结构元素，选取辐射源所在网格作为膨胀起点，并将其加入膨胀集合和地形影响下的雷达探测范围集；
19、步骤四：设置膨胀的最大迭代次数 n；
20、步骤五：当前迭代次数小于最大迭代次数时，根据当前膨胀集合选取下一个待膨胀点，若当前膨胀集合中没有下一个待膨胀点，则执行步骤十；
21、步骤六：判断待膨胀点是否和地形数据重合，若是，则执行步骤五，否则执行步骤七；
22、步骤七：判断待膨胀点是否是边界，若是，则执行步骤五，否则执行步骤八；
23、步骤八：判断待膨胀点是否被遮挡，若是，则执行步骤五，否则执行步骤九；
24、步骤九：将当前待膨胀点加入新增膨胀集合，并执行步骤五；
25、步骤十：判断新增膨胀集合是否为空，若为空集，则执行步骤十二，否则执行步骤十一；
26、步骤十一：将新增膨胀集合设置为当前膨胀集合，迭代次数加1，并将新增膨胀集合合并到地形影响下的雷达探测范围集合，执行步骤五；
27、步骤十二：膨胀结束，得到地形影响下的雷达探测范围集合。
28、从二维图像的8邻域变为三维网格空间的26邻域，在三维空间集合的基础上进行所述膨胀运算。
29、膨胀运算的运算公式为：
30、
31、上式表示运用结构元素 b对空间网格集合 a进行膨胀的过程，其中表示 b的映像，即与 b关于原点映射的集合，表示空集，即将结构元素 b的映射结果平移 x个单位之后，与空间网格集合 a的交集为非空集合。
32、一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器执行时，实现所述的方法。
33、本专利技术具有如下有益效果：
34、本专利技术为了确定在地形影响下的雷达探测范围，提出了一种基于数学形态学的三维膨胀方法，从辐射源出发向外层膨胀，并考虑到地形遮挡的影响对膨胀过程进行修正，从而快速确定地形影响下的雷达探测范围。通过将三维膨胀运算引入到地形影响下雷达探测范围的确定过程中，并通过判断因子判断膨胀与否，有效提高了计算处理效率。
35、与现有的获取地形影响下雷达探测范围的方法相比，本专利技术的技术方案利用形态学中的膨胀方法确定地形对雷达探测范围的影响，突破了传统射线法的限制，减少了线面相交计算的计算量，能够有效地提高用于确定在地形影响下的雷达探测范围的数据处理效率。
36、本专利技术实施例中的其他有益效果将在下文中进一步述及。
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1.一种用于确定在地形影响下的雷达探测范围的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断地形遮挡情况包括：构建连接辐射源所在网格和空间中任意网格的三维线段，判断其与地形对应的网格集合是否有交集，若有交集，则判断该空间网格受到地形遮挡，否则判断该空间网格不受遮挡。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过判断因子判断是否向空间中的某个网格膨胀，具体判断因子包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，从二维图像的8邻域变为三维网格空间的26邻域，在三维空间集合的基础上进行所述膨胀运算。
6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述膨胀运算的运算公式为：
7.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序由处理器执行时，实现如权利要求1至6任一项所述的方法。
【技术特征摘要】
1.一种用于确定在地形影响下的雷达探测范围的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断地形遮挡情况包括：构建连接辐射源所在网格和空间中任意网格的三维线段，判断其与地形对应的网格集合是否有交集，若有交集，则判断该空间网格受到地形遮挡，否则判断该空间网格不受遮挡。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过判断因子判断是否向空间中的某个网格膨胀，具体判断因子包括：
4...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，聂开宇，方胜良，孔庆磊，魏小峰，张亚民，马淑丽，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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