CN114019499A - 一种双高度段三维空间目标等体积离散方法 - Google Patents

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温昶煊
孙杨雨茜
曾春平
朱政帆
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Abstract

本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，属于航空航天领域。本发明对于由目标分布高度决定的双高度段球层，在距离和天顶角两个维度对双高度段球层进行等体积离散，在方位角维度对离散后的双高度段球层解析，以二维计算量实现三维空间目标离散，显著提升离散效率。本发明根据双高度段三维空间目标等体积离散单元的中心线的覆盖情况进行单个离散单元的覆盖判定，通过解析的方位角覆盖区间叠加方法，以一次区间叠加算法实现任意单个离散单元的多重覆盖区域判别，能够兼顾判别效率和精度。本发明将双高度段作为任意三维空间多目标段的子集，进行扩展判别，将本发明应用范围拓展至多高度段三维空间目标等体积离散和相应覆盖区域判别。

Description

一种双高度段三维空间目标等体积离散方法
技术领域
本发明涉及一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，特别涉及一种对于空间目标集中分布轨道段在距离和天顶角两个维度进行等体积离散的覆盖性能判断方法，属于航空航天领域。
背景技术
随着日益频繁的航天活动，地球轨道上的空间目标的数量逐年增加空间环境越发复杂。为保证在轨航天器的安全运行，需要对于这些空间目标进行精准监测、编目管理。相较地基观测系统，天基观测系统具有不受气象影响、机动灵活、全天候工作等优势，能够作为现有系统的功能补充。本发明考虑空间目标集中分布特点将其近似为双高度段约束的三维球层，并提出一种全新的体积离散方法对于目标的覆盖性能进行计算。
现有星座覆盖性能统计方法主要针对地面覆盖问题，按照研究主体又分为图形法和网格点法。其中图形法的研究对象为卫星有效覆盖区域。通过对于单颗卫星的覆盖区域边界进行建模，并采用布尔运算等几何计算方法得到星座覆盖区域。该方法的第一个难点在于针对不同载荷视场考虑卫星姿态的二维封闭单星覆盖区域的计算，先技术[1](参见侦察卫星瞬时覆盖区域图形显示算法研究[J]《装备指挥技术学院学报》，张占月，2006(3)：40-44)给出考虑侧摆角的圆锥视场覆盖区域。同时需要考虑多个覆盖区域进行布尔运算的计算量。
而网格点法着重于目标区域的网格划分方法，如先技术[2](参见快速响应小卫星星座设计及覆盖性能仿真分析[J]《计算机仿真》，曾德林，2014，31(6)：73-77+119)。按照划分规则的不同，可以分为按经纬度划分网格点和按面积划分网格点。将目标区域按照特定规则划分为许多的微小网格后，以网格中的某一点的覆盖性能作为整个网格的覆盖性能，最后通过统计所有网格的覆盖情况得到星座对整个区域的覆盖性能。该方法需要综合考虑计算精度和计算时间来设定网格数目。
另一方面，本发明考虑的空间目标观测问题为三维目标，在现有技术的基础上需要增加轨道高度维度的计算，计算量成倍数上涨。这对于大型卫星星座的多重覆盖计算以及星座设计中的非线性优化算法来说都是难以接受的。
发明内容
本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法要解决的技术问题是：对于由目标分布高度决定的双高度段球层，通过在距离和天顶角两个维度对双高度段球层进行等体积离散，并在方位角维度对等体积离散后的双高度段球层解析，能够以二维计算量实现三维空间目标离散，相较于三维取点的网格点法有效降低网格数目，显著提升离散效率。
将本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法应用于星座多重覆盖区域判别，根据双高度段三维空间目标等体积离散单元的中心线的覆盖情况进行单个离散单元的覆盖判定，通过解析的方位角覆盖区间叠加方法，以一次区间叠加算法实现任意单个离散单元的多重覆盖区域判别，相较于图形法的布尔运算次数M！/(N-1)！(M-N)！(M为星座卫星数目，N为覆盖重数)，能够在内层和外层逻辑上均显著提高覆盖区域判别效率；相较于三维取点的网格点法有效降低网格数目并提升星座多重覆盖区域判别模型精度。
本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，将双高度段作为任意三维空间多目标段的子集，进行扩展判别，进而将本发明应用范围拓展至多高度段三维空间目标等体积离散和相应覆盖区域判别。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，在地心惯性球坐标下将给定高度段大量集中分布的空间目标近似为由目标的最低轨道高度和最高轨道高度决定的三维球层。对于该目标近似的三维球层在距离和天顶角两个维度进行等体积离散划分为I×J个离散环，并在方位角维度进行解析。以离散环中心线的角覆盖情况作为对应单个离散单元覆盖判定。整合所有I×J个离散单元覆盖体积得到整个双高度段空间目标的覆盖情况。
本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，包括如下步骤：
步骤一：在地心惯性球坐标下将给定高度段的空间目标近似为三维球层。
地心惯性坐标由Oxyz表示，其中O是地球的中心。原点O到点P的位置矢量由笛卡尔坐标表示为r＝(x,y,z)，或由球坐标表示为
Figure BDA0003343451900000021
天顶角θ是矢量r和z轴之间的夹角，方位角
Figure BDA0003343451900000022
是矢量r在xy平面上的投影与x轴之间的夹角，r是矢量r的模。球坐标和笛卡尔坐标之间的转换表示为：
Figure BDA0003343451900000031
式中
Figure BDA0003343451900000032
θ∈[0,π]且r∈[0,+∞)。由于空间目标数量多、分布高度集中且无固定相对位置，将空间目标定义为一个由双高度段约束决定的三维球层，即目标区域S表示为：
Figure BDA0003343451900000033
其中rL为三维球层的轨道高度下限，rU为三维球层的轨道高度上限。则三维目标球层的体积V为：
Figure BDA0003343451900000034
步骤二：对步骤一中由空间目标近似得到三维球层，通过在距离和天顶角两个维度对双高度段球层进行等体积离散，并在方位角维度对等体积离散后的双高度段球层解析，得到等体积离散圆环，对所述三维球层以二维计算量实现三维空间目标离散，即实现双高度段三维空间目标等体积离散。相较于三维取点的网格点法有效降低网格数目，显著提升离散效率；以解析的中心环覆盖区间代替三维方位角采样点能够提高后续星座多重覆盖区域判别模型精度。
对于步骤一得到的目标区域S在距离r和天顶角θ两个维度进行离散，并在方位角维度进行解析，得到的I×J个等体积离散圆环Rij表示为：
Figure BDA0003343451900000035
其中ri和θj为进行离散的节点。以距离和天顶角二维离散计算量I×J实现双高度段三维空间目标的等体积离散，相较于距离、天顶角和方位角三维离散计算量I×J×K的网格点法有效降低网格数目，显著提升离散效率；以解析的方位角中心环覆盖区间代替三维方位角采样点提高后续星座多重覆盖区域判别模型精度。给定三维信息的离散单元体积为Vij：
Figure BDA0003343451900000036
采用等体积离散法确定节点ri和θj。整个目标区域的体积由式(1)给出，则每个离散环的体积Vij为：
Figure BDA0003343451900000041
结合公式(2)和公式(3)，节点ri和θj表示为：
Figure BDA0003343451900000042
Figure BDA0003343451900000043
其中初始和终端节点由三维目标球层决定为：
θ0＝0,θJ＝π,r0＝rL,rI＝rU
即实现由集中分布的空间目标决定的双高度段三维球层的等体积离散。
将本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法应用于星座多重覆盖区域判别，包括所述一种双高度段三维空间目标等体积离散方法的步骤一、步骤二，还包括如下步骤：
步骤三：对于步骤二离散得到的双高度段三维空间目标等体积离散单元，在任意方位角维度以离散单元距离和天顶角两个维度的中值确定节点并在方位角的有效区域进行遍历得到该离散单元的中心线。根据双高度段三维空间目标等体积离散单元的中心线的覆盖情况进行单个离散单元的覆盖判定，通过解析的方位角覆盖区间叠加方法，以一次区间叠加算法实现任意单个离散单元的多重覆盖区域判别，相较于图形法的布尔运算次数M！/(N-1)！(M-N)！(M为星座卫星数目，N为覆盖重数)，能够在内层和外层逻辑上均显著提高覆盖区域判别效率；相较于三维取点的网格点法有效降低网格数目并提升星座多重覆盖区域判别模型精度。
步骤二离散得到的双高度段三维空间目标等体积离散单元Rij的中心线Cij定义为：
Figure BDA0003343451900000044
其中Cij是由节点ri和θj决定的圆，即在任意方位角
Figure BDA0003343451900000045
以离散单元距离和天顶角的中值ri-1+r/2和θj-1+θj/2确定节点并在方位角的有效区域[0,2π)进行遍历得到该离散单元的中心线。中心线的覆盖率由覆盖的方位角区间
Figure BDA0003343451900000046
表示，为便于叠加计算可简单表示为
Figure BDA0003343451900000047
而三维取点网格点法在表示该离散单元中心线Cij的覆盖情况时，需要对K个方位角的离散点进行覆盖性的逐一判定，并采用其中k个覆盖离散点对于ΦCov(ij)进行近似且存在4π/K的最大绝对误差，其中k∈{1,2,...,K}。
当离散单元的参数I和J足够大时，所划分的离散环体积Vij较小，对于单个离散单元的覆盖情况RCov(ij)使用其中心线覆盖率ΦCov(ij)的近似性能上升，表示为：
Figure BDA0003343451900000051
ΓCovNX(ij)表示所有卫星对于中心线Cij的N重覆盖角度范围，则对应离散单元的N重覆盖体积表示为：
Figure BDA0003343451900000052
即根据公式(4)实现双高度段三维空间目标等体积离散单元的中心线的覆盖情况进行单个离散单元的覆盖判定。通过由节点表示的多颗卫星方位角覆盖区间
Figure BDA0003343451900000053
叠加方法，以一次区间叠加算法实现任意单个离散单元Rij的N重覆盖区域RCov(ij)判别。相较于图形法中M颗卫星的N重覆盖的布尔运算次数M！/(N-1)！(M-N)！，能够在内层和外层逻辑上均显著提高覆盖区域判别效率；相较于三维取点的网格点法有效降低网格数目并提升星座多重覆盖区域判别模型精度。
步骤四：通过步骤三得到的单个离散单元的多重覆盖体积，整合确定整个双高度段三维目标球层覆盖情况，即实现整个双高度段三维目标球层覆盖区域判别。
根据步骤三得到所有卫星星座对任意离散单元Rij的N重覆盖体积VCovNX(ij)，对于所有I×J个离散单元的N重覆盖体积进行求和得到：
Figure BDA0003343451900000054
其中VCovNX是星座对于整个双高度段目标球层的N重覆盖体积。
根据公式(5)整合确定整个双高度段三维目标球层覆盖情况，即实现整个双高度段三维目标球层覆盖区域判别。
有益效果：
1、本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，对于由目标分布高度决定的双高度段球层，通过在距离和天顶角两个维度对双高度段球层进行等体积离散，并在方位角维度对等体积离散后的双高度段球层解析，能够以二维计算量实现三维空间目标离散，即首次以体积环的方式实现三维目标的等体积离散，相较于三维取点的网格点法有效降低网格数目，显著提升离散效率。
2、本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，应用于星座多重覆盖区域判别，根据双高度段三维空间目标等体积离散单元的中心线的覆盖情况进行整个离散单元的覆盖判定，通过解析的方位角覆盖区间叠加方法，以一次区间叠加算法实现任意单个离散单元Rij的N重覆盖区域RCov(ij)判别。相较于图形法的布尔运算次数M！/(N-1)！(M-N)！，能够在内层和外层逻辑上均显著提高覆盖区域判别效率；相较于三维取点的网格点法有效降低网格数目并提升星座多重覆盖区域判别模型精度。
3、本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，将双高度段作为任意三维空间多目标段的子集，进行扩展判别，进而将本发明应用范围拓展至多高度段三维空间目标等体积离散和相应覆盖区域判别。
附图说明
图1是本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法的流程图。
图2是本发明步骤一的地心惯性球坐标系示意图。
图3是本发明步骤二的三维空间目标等体积离散单元及其中心线示意图。
图4是本发明实例中的双高度段三维空间目标等体积离散方法对于rL＝7378km，rU＝11378km的三维球层进行3×9离散后的离散单元中心线仿真图。
图5是本发明本发明实例中的双高度段三维空间目标等体积离散方法对于rL＝7378km，rU＝11378km的三维球层进行10×20离散后的所有离散单元的多重覆盖仿真图。图中黄色为双高度段目标区域，蓝色为全向传感器区域，蓝色实线部分为中心线一重覆盖区域，红色实线为二重覆盖区域。
具体实施方式
为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。
实施例1：
为了验证方法的可行性，现给定一个三维目标区域并采用本发明公开的等体积离散方法进行离散单元划分。接着对于给定的三颗圆轨道卫星覆盖区域进行计算，得到该目标区域的多重覆盖情况。任务和离散方法参数如下表所示：
表1任务和离散方法参数
Figure BDA0003343451900000071
表中离散单元数目的每一项依次表示在距离和天顶角的离散单元数目。
如图1所示，本实施例公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，具体实现步骤如下：
步骤一：在J2000地心惯性球坐标下将给定高度段的空间目标近似为三维球层。
J2000地心惯性坐标由Oxyz表示，其中O是地球的中心，OX指向J2000春分点。原点O到点P的位置矢量由笛卡尔坐标表示为r＝(x,y,z)，或由球坐标表示为
Figure BDA0003343451900000072
天顶角θ是矢量r和z轴之间的夹角，方位角
Figure BDA0003343451900000073
是矢量r在xy平面上的投影与x轴之间的夹角，r是矢量r的模。从球坐标和笛卡尔坐标之间的转换表示为：
Figure BDA0003343451900000074
式中
Figure BDA0003343451900000075
θ∈[0,π]且r∈[0,+∞)。同时由于空间目标数量多、分布高度集中且无固定相对位置，由表1中给定的任务参数rL和rU将空间目标定义为一个由双高度段约束决定的三维球层，即目标区域S表示为：
Figure BDA0003343451900000076
其中rL＝7378km且rU＝11378km，则三维目标球层的体积为：
Figure BDA0003343451900000081
步骤二：对步骤一中由空间目标近似得到三维球层，通过在距离和天顶角两个维度对双高度段球层进行等体积离散，并在方位角维度对等体积离散后的双高度段球层解析，得到等体积离散圆环。
对于步骤一得到的目标区域S在距离r和天顶角θ两个维度进行离散，并在方位角维度进行解析，得到的I×J个等体积离散圆环Rij表示为：
Figure BDA0003343451900000082
其中ri和θj为进行离散的节点。给定三维信息的离散单元体积为Vij：
Figure BDA0003343451900000083
采用等体积离散法确定节点ri和θj。则每个离散环的体积Vij也可表示为：
Figure BDA0003343451900000084
节点ri和θj表示为：
Figure BDA0003343451900000085
Figure BDA0003343451900000086
初始和终端节点由三维目标球层决定为：
θ0＝0,θJ＝π,r0＝rL,rI＝rU
图4为双高度段三维空间目标等体积离散方法对于表1中任务目标rL＝7378km，rU＝11378km的三维球层进行3×9离散后的离散单元中心线仿真图。
接着将本发明公开的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法应用于表1中给定运动轨迹的三卫星星座的多重覆盖区域判别。
步骤三：对于步骤二离散得到的双高度段三维空间目标等体积离散单元，在任意方位角维度以离散单元距离和天顶角两个维度的中值连线取点并在方位角的有效区域进行遍历得到该离散单元的中心线。根据双高度段三维空间目标等体积离散单元的中心线的覆盖情况进行单个离散单元的覆盖判定。
离散单元Rij的中心线Cij定义为：
Figure BDA0003343451900000087
其中Cij是由节点ri和θj决定的圆。中心线的覆盖率由覆盖的方位角区间
Figure BDA0003343451900000091
表示，为便于叠加计算可简单表示为
Figure BDA0003343451900000092
则整个离散单元的覆盖情况表示为：
Figure BDA0003343451900000093
ΓCovNX(ij)表示所有卫星对于中心线Cij的N重覆盖角度范围，则对应离散单元的N重覆盖体积表示为：
Figure BDA0003343451900000094
图5为本实例中的双高度段三维空间目标等体积离散方法对于表1中任务目标rL＝7378km，rU＝11378km的三维球层进行10×20离散后的所有离散单元的多重覆盖仿真图。
步骤四：通过步骤三得到的单个离散单元的多重覆盖体积，整合确定整个双高度段三维目标球层覆盖情况，即实现整个双高度段三维目标球层覆盖区域判别。
根据步骤三得到所有卫星星座对任意离散单元Rij的N重覆盖体积VCovNX(ij)，对于所有I×J个离散单元的N重覆盖体积进行求和得到：
Figure BDA0003343451900000095
表1中三卫星星座对于rL＝7378km，rU＝11378km的三维目标球层球层的1重覆盖率为52.3691％，二重覆盖率为8.8830％，三重覆盖率为0.0409％。该预测精度随着离散单元个数I×J的增加而增长。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：在地心惯性球坐标下将给定高度段的空间目标近似为三维球层；
步骤二：对步骤一中由空间目标近似得到三维球层，通过在距离和天顶角两个维度对双高度段球层进行等体积离散，并在方位角维度对等体积离散后的双高度段球层解析，得到等体积离散圆环，对所述三维球层以二维计算量实现三维空间目标离散，即实现双高度段三维空间目标等体积离散；相较于三维取点的网格点法有效降低网格数目，显著提升离散效率；以解析的中心环覆盖区间代替三维方位角采样点能够提高后续星座多重覆盖区域判别模型精度。
2.如权利要求1所述的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，其特征在于：应用于星座多重覆盖区域判别，包括步骤一、步骤二，还包括如下步骤，
步骤三：对于步骤二离散得到的双高度段三维空间目标等体积离散单元，在任意方位角维度以离散单元距离和天顶角两个维度的中值确定节点并在方位角的有效区域进行遍历得到该离散单元的中心线；根据双高度段三维空间目标等体积离散单元的中心线的覆盖情况进行单个离散单元的覆盖判定，通过解析的方位角覆盖区间叠加方法，以一次区间叠加算法实现任意单个离散单元的多重覆盖区域判别，相较于图形法的布尔运算次数M！/(N-1)！(M-N)！，能够在内层和外层逻辑上均显著提高覆盖区域判别效率；相较于三维取点的网格点法有效降低网格数目并提升星座多重覆盖区域判别模型精度；其中：M为星座卫星数目，N为覆盖重数；
步骤四：通过步骤三得到的单个离散单元的多重覆盖体积，整合确定整个双高度段三维目标球层覆盖情况，即实现整个双高度段三维目标球层覆盖区域判别。
3.如权利要求1或2所述的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，其特征在于：步骤一实现方法为，
地心惯性坐标由Oxyz表示，其中O是地球的中心；原点O到点P的位置矢量由笛卡尔坐标表示为r＝(x,y,z)，或由球坐标表示为
Figure FDA0003343451890000011
天顶角θ是矢量r和z轴之间的夹角，方位角
Figure FDA0003343451890000012
是矢量r在xy平面上的投影与x轴之间的夹角，r是矢量r的模；球坐标和笛卡尔坐标之间的转换表示为：
Figure FDA0003343451890000021
式中
Figure FDA0003343451890000022
θ∈[0,π]且r∈[0,+∞)；由于空间目标数量多、分布高度集中且无固定相对位置，将空间目标定义为一个由双高度段约束决定的三维球层，即目标区域S表示为：
Figure FDA0003343451890000023
其中rL为三维球层的轨道高度下限，rU为三维球层的轨道高度上限；则三维目标球层的体积V为：
Figure FDA0003343451890000024
4.如权利要求3所述的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，其特征在于：步骤二实现方法为，
对于步骤一得到的目标区域S在距离r和天顶角θ两个维度进行离散，并在方位角维度进行解析，得到的I×J个等体积离散圆环Rij表示为：
Figure FDA0003343451890000025
其中ri和θj为进行离散的节点；以距离和天顶角二维离散计算量I×J实现双高度段三维空间目标的等体积离散，相较于距离、天顶角和方位角三维离散计算量I×J×K的网格点法有效降低网格数目，显著提升离散效率；以解析的方位角中心环覆盖区间代替三维方位角采样点提高后续星座多重覆盖区域判别模型精度；给定三维信息的离散单元体积为Vij：
Figure FDA0003343451890000026
采用等体积离散法确定节点ri和θj；整个目标区域的体积由式(1)给出，则每个离散环的体积Vij为：
Figure FDA0003343451890000027
结合公式(2)和公式(3)，节点ri和θj表示为：
Figure FDA0003343451890000028
Figure FDA0003343451890000031
其中初始和终端节点由三维目标球层决定为：
θ0＝0,θJ＝π,r0＝rL,rI＝rU
即实现由集中分布的空间目标决定的双高度段三维球层的等体积离散，以解析的中心环覆盖区间代替三维方位角采样点能够提高后续星座多重覆盖区域判别模型精度。
5.如权利要求4所述的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，其特征在于：步骤三实现方法为，
步骤二离散得到的双高度段三维空间目标等体积离散单元Rij的中心线Cij定义为：
Figure FDA0003343451890000032
其中Cij是由节点ri和θj决定的圆，即在任意方位角
Figure FDA0003343451890000033
以离散单元距离和天顶角的中值ri-1+r/2和θj-1+θj/2确定节点并在方位角的有效区域[0,2π)进行遍历得到该离散单元的中心线；中心线的覆盖率由覆盖的方位角区间
Figure FDA0003343451890000038
表示，为便于叠加计算可简单表示为
Figure FDA0003343451890000034
而三维取点网格点法在表示该离散单元中心线Cij的覆盖情况时，需要对K个方位角的离散点进行覆盖性的逐一判定，并采用其中k个覆盖离散点对于ΦCov(ij)进行近似且存在4π/K的最大绝对误差，其中k∈{1,2,...,K}；
当离散单元的参数I和J足够大时，所划分的离散环体积Vij较小，对于单个离散单元的覆盖情况RCov(ij)使用其中心线覆盖率ΦCov(ij)的近似性能上升，表示为：
Figure FDA0003343451890000035
ΓCovNX(ij)表示所有卫星对于中心线Cij的N重覆盖角度范围，则对应离散单元的N重覆盖体积表示为：
Figure FDA0003343451890000036
即根据公式(4)实现双高度段三维空间目标等体积离散单元的中心线的覆盖情况进行单个离散单元的覆盖判定；通过由节点表示的多颗卫星方位角覆盖区间
Figure FDA0003343451890000037
叠加方法，以一次区间叠加算法实现任意单个离散单元Rij的N重覆盖区域RCov(ij)判别；相较于图形法中M颗卫星的N重覆盖的布尔运算次数M！/(N-1)！(M-N)！，能够在内层和外层逻辑上均显著提高覆盖区域判别效率；相较于三维取点的网格点法有效降低网格数目并提升星座多重覆盖区域判别模型精度。
6.如权利要求5所述的一种双高度段三维空间目标等体积离散方法，其特征在于：步骤四实现方法为，
根据步骤三得到所有卫星星座对任意离散单元Rij的N重覆盖体积VCovNX(ij)，对于所有I×J个离散单元的N重覆盖体积进行求和得到：
Figure FDA0003343451890000041
其中VCovNX是星座对于整个双高度段目标球层的N重覆盖体积；
根据公式(5)整合确定整个双高度段三维目标球层覆盖情况，即实现整个双高度段三维目标球层覆盖区域判别。
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