基于全球离散格网的空域冲突检测算法设计

为了快速检测空域冲突、及时进行冲突消解,针对现有空域冲突检测算法计算量大、速度慢问题,设计了一种空域冲突检测算法。该算法采用正二十面体剖分方式,将空域格网化;结合矩阵运算,大大降低了空域冲突检测运算量。该算法在大规模空域冲突检测时能够快速、准确地检测出空域冲突位置和冲突空域编号。

基于矩阵Hadamard乘积运算的空域冲突检测方法

针对现有的以经纬度为网格剖分的空域表征模型,在高纬度地区网格形变较大,且以空域边界坐标判定空域之间是否重合的冲突检测算法存在的计算速度慢的问题,提出以正二十面体球面菱形离散格网大圆弧剖分为基础,用全等菱形离散格网表征空域,结合空域优先级,利用多层级希尔伯特(Hilbert)空间填充曲线对空域进行统一编码。设计了基于矩阵的空域数字化表征方法,利用哈达玛积(Hadamard)乘积运算快速判定多个空域之间的用空属性是否存在冲突。仿真结果表明:该方法具有较高的网格精度,实现秒级冲突检测,与传统冲突检测算法相比,能够达到降低算法运算量,提高运算速度的目的。

空间网格体系下基于GJK的空域冲突检测算法

空域之间的冲突检测是保障各类用空活动有序展开的关键环节。针对传统空域冲突检测方法存在计算效率低、空间解算复杂的问题,在GeoSOT网格体系下,提出一种基于Gilbert-Johnson-Keerthi算法(简称GJK算法)的空域冲突检测方法。首先,利用网格在时空二值计算上的优势,将空域进行网格化表达;其次,结合空域最小安全间隔,构建空域的安全包围盒,并将包围盒的网格编码集合转化为坐标集合;最后,利用GJK算法将两空域包围盒之间的相交检测转化为对闵可夫斯基差集与坐标原点的包含关系的判断。仿真结果表明:该算法能够对空域进行高效的冲突检测,为空域冲突检测提供了一种新的手段和实践思路。

包围盒在空域冲突检测中的实现研究

为了提高空域冲突检测的效率,本文提出了基于“包围盒”原理的空域冲突检测算法,对本文的研究内容,做出如下总结:本分析了包围球、AABB 包围盒、OBB 包围盒、k-dops 包围盒检测方法的优缺点。选取适合的包围盒技术,对模拟的空域进行冲突检测,对不同量级的空域进行冲突检测,导出运算时间及运算结果。

低空小型无人机空域冲突视觉感知技术研究进展

无人机(UAV)空域冲突感知技术是国家空域集成中最具挑战的关键技术,针对小型无人机在低空空域应用愈加广泛、迫切需要融入低空空域的背景,综述了低空小型无人机空域冲突视觉感知技术的研究进展。首先,论述了低空小型无人机的应用现状,归纳了低空空域环境与小型无人机的典型特征;其次,根据感知对象的类型,将现有的空域冲突感知设备分为协同式与非协同式2类,通过对比总结了机器视觉作为低空小型无人机空域冲突感知设备的优势;然后,论述了视觉信息预处理、入侵目标视觉检测、基于视觉的避障路径规划这3项空域冲突视觉感知关键技术的最新研究进展;最后,总结了该领域有待进一步解决的难点,并对未来的发展方向进行展望。

空域预先规划时间的冲突处理方法研究

作战任务对各类空域的需求需要对空域的使用时间进行预先规划,通过对空域添加时间约束以限定空域的使用时段,从而避免空域产生冲突。基于简单时间网络STN(simple temporal network,STN)构建空域使用时间网络约束图,利用SPFA(shortest path faster algorithm,SPFA)改进算法对空域预先规划时间冲突进行检测,并通过基于最小代价的负环消解算法对时间冲突进行消解,最后通过实例分析对预先规划时间冲突进行检测及消解进行验证,结果表明,用STN处理空域的预先规划时间冲突是可行的。

美军战术空域综合管理系统研究

论文着重介绍了美陆军战术空域综合管理系统(TAIS)的实现目标、组成结构和具备的应用功能及系统发展情况。介绍了美军在战时如何管理包括通常陆航兵、防空兵、炮兵、无人机、电子战飞行器、特战大队等空域用户,实现对所属各类飞行器使用空间的规划、调配、监视和管理,以保障我/友各类飞行器的安全和最大限度地提高空域资源使用效率。