CN117933675B - 一种基于栅格分治的快速空域调控方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于栅格分治的快速空域调控方法及系统，属于空域调控领域，包括以下步骤：空域栅格表征，构建空域矩阵表达式；迭代分治：计算空域集合的空间离散度和时间离散度，将集合分解拆分为三个子集合；子集合迭代分解，直至达到终止条件，生成空域集合的三叉树结构；冲突计算：对所有元素个数大于1的末端节点集合进行冲突的矩阵计算，删除冲突点后形成新的空域集合三叉树；归并消解：将三叉树末端集合中子集合分别与友邻的子集合再进行一次冲突计算，存在冲突则删除冲突点，然后将调整后的子集合归并到父集合中，删除三叉树中的子集合节点；迭代直至归并为一个集合。本发明能够针对空域进行离散化分治归并处理，提升指挥控制效率。
Description
技术领域
本发明涉及空域调控领域，尤其涉及一种基于栅格分治的快速空域调控方法及系统。
背景技术
空域调控的目的，主要是督促指导和约束限定各单位对空域的使用，使其在限定时间和空间范围内，按照时间次序遵循一定的规则与关系，相互配合，安全、有序、高效地使用空域，同时针对异常情况具备自适应调整和针对性处置的能力。目前空域使用需求通常采用二维区域的经纬度坐标加高度层的方式表述，描述不直观，计算复杂，运算量随着空域的数量指数级增大，甚至在进行一轮冲突消解后，还会引入新的误差，需要进行重新计算。
因此如何快速消解空域使用的冲突，是目前亟待解决的问题。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的是提供一种基于栅格分治的快速空域调控方法，本发明将时空离散化处理进行矩阵表征，多次迭代分治拆分空域集合，再对小集合中空域进行冲突计算，最后采用归并消解的方式得到处理完毕的空域集合；相比现有技术，有效地解决空域使用矛盾，极大地简化了冲突处置算法，提高了指挥系统的运行效能与控制效率。
本发明的第二目的是提供一种基于栅格分治的快速空域调控系统。
技术方案：为实现以上目的，本发明公开了一种基于栅格分治的快速空域调控方法，包括以下步骤：
（1）空域栅格表征：确定空间范围，包含所有空域的空间范围，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；确定时间范围，包含所有空域的时间范围，将时间划分为片段，形成时间栅格集合，构建空域矩阵表达式；
（2）迭代分治：计算空域集合的空间离散度和时间离散度，根据计算结果将集合分解，拆分为、/>和/>三个子集合；子集合迭代分解，直至达到终止条件，最终生成空域集合的三叉树结构；
（3）冲突计算：对所有元素个数大于1的末端节点集合进行冲突的矩阵计算，删除冲突点后形成新的空域集合三叉树；
（4）归并消解：将三叉树末端集合中分别与友邻的/>和/>再进行一次冲突计算，存在冲突则删除冲突点，然后将调整后的/>、/>和/>集合归并到父集合中，同时删除三叉树中的子集合节点；迭代此步骤直至归并为一个集合，所有冲突消解完成。
其中，步骤（1）中空域栅格表征具体包括如下步骤：
（1.1）根据每个空域使用空间，确定整体空间范围，所有空域的使用空间均在该范围内，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；
（1.2）根据每个空域使用时间，确定整体时间范围，所有空域的使用时间均在该范围内，将时间划分为若干片段，即时间栅格，形成时间栅格集合；
（1.3）将空域等效表征为空间和时间的栅格矩阵：，其中/>，。
优选的，步骤（2）中迭代分治具体包括如下步骤：
（2.1）计算空域集合的空间离散度：获取空域集合中所有的空域占用空间栅格的最大编码值与最小编码值，其均值为空间基准值，其方差即为空域集合的空间离散度/>；
（2.2）计算空域集合的时间离散度：获取空域集合中所有的空域占用时间栅格的最大值与最小值，其均值为时间基准值，其方差即为空域集合的时间离散度/>；
（2.3）根据离散度对集合进行分治：将集合划分为三个子集合、/>、/>，若/>>，则将空域集合按照空间分治；空域的最小空间栅格编码大于空间基准值时空域加入到集合/>，空域的最大空间栅格编码小于空间基准值时加入到集合/>，否则加入集合/>；若，则将空域集合按照时间分治，空域的最小时间栅格编码大于时间基准值时加入到集合/>，空域的最大时间栅格编码小于时间基准值时加入到集合/>，否则加入集合/>；
（2.4）判断终止条件：终止条件为：集合与/>均为空，或集合/>、/>、/>均至多只有一个元素；若不符合终止条件，则对元素个数大于1的子集合继续迭代步骤（2.1）至（2.3），完成迭代后，生成空域集合的三叉树结构。
再者，步骤（3）中冲突计算具体包括如下步骤：
（3.1）遍历三叉树结构元素大于1的末端集合，集合中所有空域进行两两乘积运算，结果为，若其为全零矩阵，则无冲突，否则存冲突；
（3.2）若存在冲突，则将冲突的空域矩阵与冲突结果矩阵相减，结果即为修正后的空域，所有冲突修正完毕后形成修正后的三叉树结构。
进一步，步骤（4）中归并消解具体包括如下步骤：
（4.1）将末端集合中的空域分别与友邻集合/>和/>两两冲突计算，
（4.2）按照步骤（3.1）和步骤（3.2）进行冲突消解，空域修正完成后，将集合、/>和/>中空域归并如父节点集合中，然后删除子节点集合；
（4.3）重复步骤（4.1）和步骤（4.2），直至所有集合归并为一个集合，此时所有冲突检测并消解修正完成。
本发明公开了一种基于栅格分治的快速空域调控系统，包括：
空域栅格表征模块，用于确定空间范围，包含所有空域的空间范围，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；确定时间范围，包含所有空域的时间范围，将时间划分为片段，形成时间栅格集合，构建空域矩阵表达式；
迭代分治模块，用于计算空域集合的空间离散度和时间离散度，根据计算结果将集合分解，拆分为、/>和/>三个子集合；子集合迭代分解，直至达到终止条件，最终生成空域集合的三叉树结构；
冲突计算模块，用于对所有元素个数大于1的末端节点集合进行冲突的矩阵计算，删除冲突点后形成新的空域集合三叉树；
归并消解模块，用于将三叉树末端集合中分别与友邻的/>和/>再进行一次冲突计算，存在冲突则删除冲突点，然后将调整后的/>、/>和/>集合归并到父集合中，同时删除三叉树中的子集合节点；迭代此步骤直至归并为一个集合，所有冲突消解完成。
其中空域栅格表征模块中根据每个空域使用空间，确定整体空间范围，所有空域的使用空间均在该范围内，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；根据每个空域使用时间，确定整体时间范围，所有空域的使用时间均在该范围内，将时间划分为若干片段，即时间栅格，形成时间栅格集合/>；将空域等效表征为空间和时间的栅格矩阵：/>，其中/>，/>。
优选的，迭代分治中计算空域集合的空间离散度：获取空域集合中所有的空域占用空间栅格的最大编码值与最小编码值，其均值为空间基准值，其方差即为空域集合的空间离散度/>；计算空域集合的时间离散度：获取空域集合中所有的空域占用时间栅格的最大值与最小值，其均值为时间基准值/>，其方差即为空域集合的时间离散度/>；根据离散度对集合进行分治：将集合划分为三个子集合/>、/>、/>，若/>>/>，则将空域集合按照空间分治；空域的最小空间栅格编码大于空间基准值时空域加入到集合/>，空域的最大空间栅格编码小于空间基准值时加入到集合/>，否则加入集合/>；若/>，则将空域集合按照时间分治，空域的最小时间栅格编码大于时间基准值时加入到集合/>，空域的最大时间栅格编码小于时间基准值时加入到集合/>，否则加入集合/>；终止条件为：集合/>与均为空，或集合/>、/>、/>均至多只有一个元素；若不符合终止条件，则对元素个数大于1的子集合，继续对子集合迭代；完成迭代后，生成空域集合的三叉树结构。
再者，冲突计算模块中遍历三叉树结构元素大于1的末端集合，集合中所有空域进行两两乘积运算，结果为，若其为全零矩阵，则无冲突，否则存冲突；若存在冲突，则将冲突的空域矩阵与冲突结果矩阵/>相减，结果即为修正后的空域，所有冲突修正完毕后形成修正后的三叉树结构。
进一步，归并消解模块中将末端集合中的空域分别与友邻集合/>和/>两两冲突计算，按照冲突计算模块进行冲突消解，空域修正完成后，将集合/>、/>和/>中空域归并如父节点集合中，然后删除子节点集合；重复直至所有集合归并为一个集合，此时所有冲突检测并消解修正完成。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明将时空离散化处理进行矩阵表征，多次迭代分治拆分空域集合，再对小集合中空域进行冲突计算，最后采用归并消解的方式得到处理完毕的空域集合；相比传统基于复杂空域控制方式，有效地解决空域使用矛盾，极大地简化了冲突处置算法，提高了指挥系统的运行效能与控制效率。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明中栅格分治过程流程图；
图3为本发明中冲突归并消解流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了解决空域使用复杂，难以相互配合，安全、有序、高效使用的问题，改善空域数量大时，空域冲突消解计算量大、运行过程慢的缺陷，本发明提出一种基于栅格分治的快速空域调控方法及系统，能够针对空域进行离散化分治归并处理，简化计算过程，极大的提升指挥控制效率，有力支撑联合指挥。
实施例1：如图1、图2和图3所示，实施例1公开了一种基于栅格分治的快速空域调控方法，包括以下步骤：
（1）空域栅格表征：确定空间范围，包含所有空域的空间范围，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；确定时间范围，包含所有空域的时间范围，将时间划分为片段，形成时间栅格集合，构建空域矩阵表达式；
所述步骤（1）中空域栅格表征具体包括如下步骤：
（1.1）依据全球空间网格划设和编码方法，全球空间被划分为带有唯一编号的基本空间网格元素；根据每个空域使用空间，确定整体空间范围，所有空域的使用空间均在该范围内，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；其中/>为基本空间栅格单元，j取值1~m，空间栅格单元划分越小，计算精度越准确，计算量也越大；
（1.2）根据每个空域使用时间，确定整体时间范围，所有空域的使用时间均在该范围内，将时间划分为若干片段，即时间栅格，形成时间栅格集合；其中/>为基本时间栅格单元，k取值1~n，时间栅格单元划分越小，计算精度越准确，计算量也越大；
（1.3）将第i个空域等效表征为空间和时间的栅格矩阵：，其中，/>；
确定第i个空域栅格化描述方式，空域集合描述为，由于空域的空间和时间必定在集合S和T范围之内，故第i个空域的空间栅格矩阵与时间栅格矩阵分别描述为：/>和/>，其中/>为第j个空间栅格单元，/>为第k个时间栅格单元，其中/>，其中0表示空间不占用，1表示空间占用；故第i个空域/>表示为矩阵：
表示第i个空域在/>时间片段内对空间编码为/>的空间栅格的占用情况，可知：/>，其中0表示空间不占用，1表示空间占用；
（2）迭代分治：计算空域集合的空间离散度和时间离散度，根据计算结果将集合分解，拆分为、/>和/>三个子集合；子集合迭代分解，直至达到终止条件，最终生成空域集合的三叉树结构；
所述步骤（2）中迭代分治具体包括如下步骤：
（2.1）计算空域集合的空间离散度：获取空域集合中所有的空域占用空间栅格的最大编码值与最小编码值，其均值为空间基准值，其方差即为空域集合的空间离散度/>；
空间基准值表示为：
其中为第i个空域的空间栅格集合/>中值为1的最大编码值，/>为第i个空域的空间栅格集合/>中值为1的最小编码值；
空间离散度表示为：
（2.2）计算空域集合的时间离散度：获取空域集合中所有的空域占用时间栅格的最大值与最小值，其均值为时间基准值，其方差即为空域集合的时间离散度/>；
时间基准值表示为：
其中为第i个空域的时间栅格集合/>中值为1的最大编码值，/>为第i个空域的时间栅格集合/>中值为1的最小编码值；
时间离散度表示为：
（2.3）根据离散度对集合进行分治：将集合划分为三个子集合、/>、/>，若/>>，则将空域集合按照空间分治；空域的最小空间栅格编码/>大于空间基准值/>时空域加入到集合/>，空域的最大空间栅格编码/>小于空间基准值/>时加入到集合/>，否则加入集合/>；若/>，则将空域集合按照时间分治，空域的最小时间栅格编码/>大于时间基准值/>时加入到集合/>，空域的最大时间栅格编码/>小于时间基准值/>时加入到集合/>，否则加入集合/>；
（2.4）判断终止条件：终止条件为：集合与/>均为空，或集合/>、/>、/>均至多只有一个元素；若不符合终止条件，则对元素个数大于1的子集合继续迭代步骤（2.1）至（2.3），完成迭代后，生成空域集合的三叉树结构；
（3）冲突计算：对所有元素个数大于1的末端节点集合进行冲突的矩阵计算，删除冲突点后形成新的空域集合三叉树；
所述步骤（3）中冲突计算具体包括如下步骤：
（3.1）遍历三叉树结构元素大于1的末端集合，集合中所有空域进行两两乘积运算，结果为，若/>为全零矩阵，即/>，则无冲突，否则存冲突；
其中，即第i个空域在/>时间片段内对空间编码为/>的空间栅格的占用情况；
（3.2）若存在冲突，则将冲突的空域矩阵与冲突结果矩阵相减，结果即为修正后的空域，所有冲突修正完毕后形成修正后的三叉树结构；
修正后的空域使用矩阵为：
（4）归并消解：将三叉树末端集合中分别与友邻的/>和/>再进行一次冲突计算，存在冲突则删除冲突点，然后将调整后的/>、/>和/>集合归并到父集合中，同时删除三叉树中的子集合节点；迭代此步骤直至归并为一个集合，所有冲突消解完成；
所述步骤（4）中归并消解具体包括如下步骤：
（4.1）将末端集合中的空域分别与友邻集合/>和/>两两冲突计算，
（4.2）按照步骤（3.1）和步骤（3.2）进行冲突消解，空域修正完成后，将集合、/>和/>中空域归并如父节点集合中，然后删除子节点集合；
（4.3）重复步骤（4.1）和步骤（4.2），直至所有集合归并为一个集合，此时所有冲突检测并消解修正完成。
本发明与现有冲突检测技术相比，有两个显著特点：一是将连续的空间与时间离散化，降低计算的复杂度；二是采用分治与归并方法，将复杂问题分解为若干个基于空间网格，能够简化处置算法，提高系统的运行效率。
实施例2：实施例2公开了一种基于栅格分治的快速空域调控系统，包括：
空域栅格表征模块，用于确定空间范围，包含所有空域的空间范围，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；确定时间范围，包含所有空域的时间范围，将时间划分为片段，形成时间栅格集合，构建空域矩阵表达式；
空域栅格表征模块中依据全球空间网格划设和编码方法，全球空间被划分为带有唯一编号的基本空间网格元素；根据每个空域使用空间，确定整体空间范围，所有空域的使用空间均在该范围内，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；其中/>为基本空间栅格单元，j取值1~m，空间栅格单元划分越小，计算精度越准确，计算量也越大；
根据每个空域使用时间，确定整体时间范围，所有空域的使用时间均在该范围内，将时间划分为若干片段，即时间栅格，形成时间栅格集合；其中/>为基本时间栅格单元，k取值1~n，时间栅格单元划分越小，计算精度越准确，计算量也越大；
将第i个空域等效表征为空间和时间的栅格矩阵：，其中/>，；
确定第i个空域栅格化描述方式，空域集合描述为，由于空域的空间和时间必定在集合S和T范围之内，故第i个空域的空间栅格矩阵与时间栅格矩阵分别描述为：/>和/>，其中/>为第j个空间栅格单元，/>为第k个时间栅格单元，其中/>，其中0表示空间不占用，1表示空间占用；故第i个空域/>表示为矩阵：
表示第i个空域在/>时间片段内对空间编码为/>的空间栅格的占用情况，可知：/>，其中0表示空间不占用，1表示空间占用；
迭代分治模块，用于计算空域集合的空间离散度和时间离散度，根据计算结果将集合分解，拆分为、/>和/>三个子集合；子集合迭代分解，直至达到终止条件，最终生成空域集合的三叉树结构；
迭代分治中计算空域集合的空间离散度：获取空域集合中所有的空域占用空间栅格的最大编码值与最小编码值，其均值为空间基准值，其方差即为空域集合的空间离散度/>；
空间基准值表示为：
其中为第i个空域的空间栅格集合/>中值为1的最大编码值，/>为第i个空域的空间栅格集合/>中值为1的最小编码值；
空间离散度表示为：
计算空域集合的时间离散度：获取空域集合中所有的空域占用时间栅格的最大值与最小值，其均值为时间基准值，其方差即为空域集合的时间离散度/>；
时间基准值表示为：
其中为第i个空域的时间栅格集合/>中值为1的最大编码值，/>为第i个空域的时间栅格集合/>中值为1的最小编码值；
时间离散度表示为：
根据离散度对集合进行分治：将集合划分为三个子集合、/>、/>，若/>>/>，则将空域集合按照空间分治；空域的最小空间栅格编码/>大于空间基准值/>时空域加入到集合/>，空域的最大空间栅格编码/>小于空间基准值/>时加入到集合/>，否则加入集合；若/>，则将空域集合按照时间分治，空域的最小时间栅格编码/>大于时间基准值/>时加入到集合/>，空域的最大时间栅格编码/>小于时间基准值/>时加入到集合/>，否则加入集合/>；终止条件为：集合/>与/>均为空，或集合/>、/>、/>均至多只有一个元素；若不符合终止条件，则对元素个数大于1的子集合继续迭代，完成迭代后，生成空域集合的三叉树结构；
冲突计算模块，用于对所有元素个数大于1的末端节点集合进行冲突的矩阵计算，删除冲突点后形成新的空域集合三叉树；冲突计算模块中遍历三叉树结构元素大于1的末端集合，集合中所有空域进行两两乘积运算，结果为，若/>为全零矩阵，则无冲突，否则存冲突；
其中，即第i个空域在/>时间片段内对空间编码为/>的空间栅格的占用情况；
若存在冲突，则将冲突的空域矩阵与冲突结果矩阵相减，结果即为修正后的空域，所有冲突修正完毕后形成修正后的三叉树结构；
修正后的空域使用矩阵为：
归并消解模块，用于将三叉树末端集合中分别与友邻的/>和/>再进行一次冲突计算，存在冲突则删除冲突点，然后将调整后的/>、/>和/>集合归并到父集合中，同时删除三叉树中的子集合节点；迭代此步骤直至归并为一个集合，所有冲突消解完成；归并消解模块中将末端集合/>中的空域分别与友邻集合/>和/>两两冲突计算，按照冲突计算模块进行冲突消解，空域修正完成后，将集合/>、/>和/>中空域归并如父节点集合中，然后删除子节点集合；重复直至所有集合归并为一个集合，此时所有冲突检测并消解修正完成。
Claims (8)
1.一种基于栅格分治的快速空域调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）空域栅格表征：确定空间范围，包含所有空域的空间范围，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；确定时间范围，包含所有空域的时间范围，将时间划分为片段，形成时间栅格集合，构建空域矩阵表达式；
（2）迭代分治：计算空域集合的空间离散度和时间离散度，根据计算结果将集合分解，拆分为、/>和/>三个子集合；子集合迭代分解，直至达到终止条件，最终生成空域集合的三叉树结构；
所述步骤（2）中迭代分治具体包括如下步骤：
（2.1）计算空域集合的空间离散度：获取空域集合中所有的空域占用空间栅格的最大编码值与最小编码值，其均值为空间基准值，其方差即为空域集合的空间离散度/>；
（2.2）计算空域集合的时间离散度：获取空域集合中所有的空域占用时间栅格的最大值与最小值，其均值为时间基准值，其方差即为空域集合的时间离散度/>；
（2.3）根据离散度对集合进行分治：将集合划分为三个子集合、/>、/>，若/>>/>，则将空域集合按照空间分治；空域的最小空间栅格编码大于空间基准值时空域加入到集合，空域的最大空间栅格编码小于空间基准值时加入到集合/>，否则加入集合/>；若，则将空域集合按照时间分治，空域的最小时间栅格编码大于时间基准值时加入到集合/>，空域的最大时间栅格编码小于时间基准值时加入到集合/>，否则加入集合/>；
（2.4）判断终止条件：终止条件为：集合与/>均为空，或集合/>、/>、/>均至多只有一个元素；若不符合终止条件，则对元素个数大于1的子集合继续迭代步骤（2.1）至（2.3），完成迭代后，生成空域集合的三叉树结构；
（3）冲突计算：对所有元素个数大于1的末端节点集合进行冲突的矩阵计算，删除冲突点后形成新的空域集合三叉树；
（4）归并消解：将三叉树末端集合中分别与友邻的/>和/>再进行一次冲突计算，存在冲突则删除冲突点，然后将调整后的/>、/>和/>集合归并到父集合中，同时删除三叉树中的子集合节点；迭代此步骤直至归并为一个集合，所有冲突消解完成。
2.根据权利要求1所述的一种基于栅格分治的快速空域调控方法，其特征在于，所述步骤（1）中空域栅格表征具体包括如下步骤：
（1.1）根据每个空域使用空间，确定整体空间范围，所有空域的使用空间均在该范围内，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；
（1.2）根据每个空域使用时间，确定整体时间范围，所有空域的使用时间均在该范围内，将时间划分为若干片段，即时间栅格，形成时间栅格集合；
（1.3）将空域等效表征为空间和时间的栅格矩阵：，其中/>，。
3.根据权利要求2所述的一种基于栅格分治的快速空域调控方法，其特征在于，所述步骤（3）中冲突计算具体包括如下步骤：
（3.1）遍历三叉树结构元素大于1的末端集合，集合中所有空域进行两两乘积运算，结果为，若其为全零矩阵，则无冲突，否则存冲突；
（3.2）若存在冲突，则将冲突的空域矩阵与冲突结果矩阵相减，结果即为修正后的空域，所有冲突修正完毕后形成修正后的三叉树结构。
4.根据权利要求3所述的一种基于栅格分治的快速空域调控方法，其特征在于，所述步骤（4）中归并消解具体包括如下步骤：
（4.1）将末端集合中的空域分别与友邻集合/>和/>两两冲突计算，
（4.2）按照步骤（3.1）和步骤（3.2）进行冲突消解，空域修正完成后，将集合、/>和/>中空域归并如父节点集合中，然后删除子节点集合；
（4.3）重复步骤（4.1）和步骤（4.2），直至所有集合归并为一个集合，此时所有冲突检测并消解修正完成。
5.一种基于栅格分治的快速空域调控系统，其特征在于，包括：
空域栅格表征模块，用于确定空间范围，包含所有空域的空间范围，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；确定时间范围，包含所有空域的时间范围，将时间划分为片段，形成时间栅格集合，构建空域矩阵表达式；
迭代分治模块，用于计算空域集合的空间离散度和时间离散度，根据计算结果将集合分解，拆分为、/>和/>三个子集合；子集合迭代分解，直至达到终止条件，最终生成空域集合的三叉树结构；
所述迭代分治中计算空域集合的空间离散度：获取空域集合中所有的空域占用空间栅格的最大编码值与最小编码值，其均值为空间基准值，其方差即为空域集合的空间离散度/>；计算空域集合的时间离散度：获取空域集合中所有的空域占用时间栅格的最大值与最小值，其均值为时间基准值/>，其方差即为空域集合的时间离散度/>；根据离散度对集合进行分治：将集合划分为三个子集合/>、/>、/>，若/>>/>，则将空域集合按照空间分治；空域的最小空间栅格编码大于空间基准值时空域加入到集合/>，空域的最大空间栅格编码小于空间基准值时加入到集合/>，否则加入集合/>；若/>，则将空域集合按照时间分治，空域的最小时间栅格编码大于时间基准值时加入到集合/>，空域的最大时间栅格编码小于时间基准值时加入到集合/>，否则加入集合/>；终止条件为：集合/>与/>均为空，或集合/>、/>、/>均至多只有一个元素；若不符合终止条件，则对元素个数大于1的子集合继续迭代；完成迭代后，生成空域集合的三叉树结构；
冲突计算模块，用于对所有元素个数大于1的末端节点集合进行冲突的矩阵计算，删除冲突点后形成新的空域集合三叉树；
归并消解模块，用于将三叉树末端集合中分别与友邻的/>和/>再进行一次冲突计算，存在冲突则删除冲突点，然后将调整后的/>、/>和/>集合归并到父集合中，同时删除三叉树中的子集合节点；迭代此步骤直至归并为一个集合，所有冲突消解完成。
6.根据权利要求5所述的一种基于栅格分治的快速空域调控系统，其特征在于，所述空域栅格表征模块中根据每个空域使用空间，确定整体空间范围，所有空域的使用空间均在该范围内，将空间划分为基本空间单元，形成空间栅格集合；根据每个空域使用时间，确定整体时间范围，所有空域的使用时间均在该范围内，将时间划分为若干片段，即时间栅格，形成时间栅格集合/>；将空域等效表征为空间和时间的栅格矩阵：/>，其中/>，/>。
7.根据权利要求6所述的一种基于栅格分治的快速空域调控系统，其特征在于，所述冲突计算模块中遍历三叉树结构元素大于1的末端集合，集合中所有空域进行两两乘积运算，结果为，若其为全零矩阵，则无冲突，否则存冲突；若存在冲突，则将冲突的空域矩阵与冲突结果矩阵/>相减，结果即为修正后的空域，所有冲突修正完毕后形成修正后的三叉树结构。
8.根据权利要求7所述的一种基于栅格分治的快速空域调控系统，其特征在于，所述归并消解模块中将末端集合中的空域分别与友邻集合/>和/>两两冲突计算，按照冲突计算模块进行冲突消解，空域修正完成后，将集合/>、/>和/>中空域归并如父节点集合中，然后删除子节点集合；重复直至所有集合归并为一个集合，此时所有冲突检测并消解修正完成。
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Citations (5)
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| CN103116691A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-05-22 | 中国人民解放军军事交通学院 | 一种利用变尺度栅格环境建模的装置 |
| CN104050374A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-17 | 中国电子科技集团公司第二十八研究所 | 一种空域冲突的快速检测方法 |
| CN111477034A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-07-31 | 中国电子科技集团公司第二十八研究所 | 基于栅格模型的大规模空域使用计划冲突检测与解脱方法 |
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2024
- 2024-03-25 CN CN202410338690.5A patent/CN117933675B/zh active Active
Patent Citations (5)
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