DE102019002574A1

DE102019002574A1 - Navigationssystem und Verfahren zum diskreten Routen

Info

Publication number: DE102019002574A1
Application number: DE102019002574.1A
Authority: DE
Inventors: Claudio Peter Daniel Seidler
Original assignee: Accenture Global Solutions Ltd
Current assignee: Accenture Global Solutions Ltd
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2020-10-08
Also published as: US11454505B2; US20200318984A1

Abstract

Es werden ein System und ein Verfahren zum diskreten Routen eines Fahrzeugs beschrieben. Das System und das Verfahren stellen einen Weg bereit, um ein betreffendes Fahrzeug von einem Punkt A zu einem Punkt B zu bringen, während die Sichtbarkeit des betreffenden Fahrzeugs für einen oder für mehrere Beobachter minimiert wird. In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren: (1) Bestimmen eines Ortes eines oder mehrerer Beobachter in einem Zielgebiet und (2) Anwenden von Höhendaten auf eine Vielzahl von Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets. Basierend auf den Höhendaten wird ein Sichtfeld (FOV) für jeden von dem einen oder den mehreren Beobachtern bestimmt. Das FOV beinhaltet eines oder mehrere aus der Vielzahl von Gitterquadraten, die von dem Ort des Beobachters aus sichtbar sind. Das Verfahren beinhaltet Bestimmen einer Route von einem Ausgangsort zu einem Zielort innerhalb des Zielgebiets, welche einem Umfang der Route innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern minimiert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Fahrzeugnavigationssysteme. Genauer bezieht sich die vorliegende Offenbarung allgemein auf ein System und ein Verfahren zum diskreten Routen für ein Fahrzeug.
Hintergrund
Herkömmliche Fahrzeugnavigationssysteme sind so konfiguriert, effiziente Routen für Fahrzeuge zu planen, um zwischen Zielen zu reisen, wobei oftmals Faktoren wie Fahrzeiten, Verkehrsbedingungen und Entfernungen zwischen den Zielen berücksichtigt werden. Herkömmliche Fahrzeugnavigationssysteme beschränken Fahrzeuge auf designierte Fahrkorridore, wie asphaltierte oder nicht asphaltierte Straßen. Herkömmliche Fahrzeugnavigationssysteme bieten jedoch kein strategisches Routen, das andere Faktoren berücksichtigt, wie etwa, eine Reiseroute an eine feste Einrichtung anzupassen, die sich abseits einer Straße befindet, wie einem Beobachter.
Die beispielhaften Ausführungsformen stellen ein System und ein Verfahren zum diskreten Routen bereit, welches auf automatische Weise eine optimale Route bestimmt, welche den Abschnitt der Route vermeidet oder minimiert, das in ein Sichtfeld eines oder mehrere Beobachter oder potentieller Beobachter fällt. Das System und das Verfahren lösen die vorstehend diskutierten Probleme, indem sie eine Route für betreffende Fahrzeuge generieren, welche das Sichtfeld von bekannten und/oder unbekannten Beobachtern minimiert, sowie anderen Anforderungen oder Fahrzeugeinschränkungen oder -beschränkungen. Das Sichtfeld eines betreffenden Fahrzeugs entspricht dem Sichtfeld von Beobachtern des betreffenden Fahrzeugs. Wenn zum Beispiel das betreffende Fahrzeug einen Beobachter sehen kann, dann ist es wahrscheinlich, dass derselbe Beobachter das betreffende Fahrzeug sehen kann. Dementsprechend können in einigen Ausführungsformen das System und das Verfahren das Sichtfeld von unbekannten Beobachtern minimieren, indem sie das Sichtfeld des betreffenden Fahrzeugs verwenden, um die optimale Route zu bestimmen. In anderen Ausführungsformen können das System und das Verfahren das Sichtfeld von bekannten Beobachtern minimieren, indem sie den Ort eines oder mehrerer Beobachter verwenden, um die optimale Route zu bestimmen. Generierte Routen können Segmente auf einer Straße (asphaltiert oder nicht asphaltiert) oder abseits einer Straße beinhalten, welche in dem Fahrzeug durchquert werden können, wie etwa ein Feld, eine Schlucht bzw. ein Hohlweg, ein Bachbett, ein Berghang und so weiter. Das System zum Bestimmen einer diskreten Route kann in ein größeres System eingebaut sein. Beispielsweise wird das Routenbestimmungssystem der beispielhaften Ausführungsformen im Kontext von Militäroperationen verwendet und kann in ein Schlachtfeld-Managementsystem integriert sein, um optimiertes taktisches Routen für eine Vielfalt von militärischen und anderen Fahrzeugen bereitzustellen.
In einem Aspekt wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Route für ein betreffendes Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Identifizieren eines ersten Beobachters, wobei der erste Beobachter einen ersten Ort hat, wobei der erste Beobachter sich in einem Zielgebiet befindet, und wobei das Zielgebiet eine Vielzahl von Gitterquadraten umfasst; Identifizieren eines zweiten Beobachters, wobei der zweite Beobachter einen zweiten Ort hat, und wobei der zweite Beobachter sich in dem Zielgebiet befindet; Erhalten des ersten Orts für den ersten Beobachter und des zweiten Orts für den zweiten Beobachter; Anwenden von Höhendaten auf die Vielzahl von Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets; Bestimmen eines ersten Sichtfelds (FOV) für den ersten Beobachter und eines zweiten FOV für den zweiten Beobachter, wobei beide, das erste FOV und das zweite FOV, auf den Höhendaten basieren, wobei das erste FOV eines oder mehrere aus der Vielzahl von Gitterquadraten enthalten, die von dem ersten Ort aus sichtbar sind, wobei der zweite Ort eines oder mehrere aus der Vielzahl von Gitterquadraten enthalten, die von dem zweiten Ort aus sichtbar sind; und Bestimmen einer Route für das betreffende Fahrzeug, wobei die Route von einem Ausgangsort zu einem Zielort führt, wobei der Ausgangsort und der Zielort sich innerhalb des Zielgebiets befinden, und wobei die Route bestimmt wird, um einen Umfang der Route, der sich innerhalb des ersten FOV befindet, und einen Umfang der Route, der sich innerhalb des zweiten FOV befindet, zu minimieren.
In einem anderen Aspekt wird ein System zum Bestimmen einer Route für ein betreffendes Fahrzeug bereitgestellt, wobei das System umfasst: zumindest eine Schnittstelle, die konfiguriert ist, Daten zu empfangen; einen Speicher in Kommunikation mit der zumindest einen Schnittstelle; und einen Prozessor in Kommunikation mit der zumindest einen Schnittstelle und dem Speicher, wobei der Prozessor konfiguriert ist zum: Anwenden von Höhendaten auf eine Vielzahl von Gitterquadraten in einem Zielgebiet; basierend auf den Höhendaten, Bestimmen eines Sichtfelds (FOV) für das betreffende Fahrzeug, wobei das FOV eines oder mehrere aus der Vielzahl von Gitterquadraten beinhaltet, die von dem Ort des betreffenden Fahrzeugs aus sichtbar sind; und Bestimmen einer Route von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort innerhalb des Zielgebiets, welche einen Umfang der Route innerhalb des FOV des betreffenden Fahrzeugs minimiert.
In einem anderen Aspekt wird ein oder werden mehrere nichttransitorische computerlesbare Speichermedien bereitgestellt, die mit Anweisungen kodiert sind, welche, wenn sie von einem Prozessor eines Routenbestimmungssystems ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen zum: Erhalten eines Ortes von einem oder von mehreren Beobachtern innerhalb eines Zielgebiets, wobei das Zielgebiet eine Vielzahl von Gitterquadraten umfasst; Anwenden von Höhendaten auf die Vielzahl von Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets; Bestimmen eines Sichtfelds (FOV) für jeden von dem einen oder den mehreren Beobachtern, wobei das FOV auf den Höhendaten basiert, wobei das FOV eines oder mehrere von der Vielzahl von Gitterquadraten beinhaltet, die von dem Ort des Beobachters aus sichtbar sind; und Bestimmen einer Route von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort innerhalb des Zielgebiets, wobei die Route so bestimmt wird, das sein Umfang der Route, der innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern ist, minimiert wird.
In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Route für ein betreffendes Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten eines Ortes von einem oder von mehreren Beobachtern innerhalb eines Zielgebiets; Anwenden von Höhendaten auf eine Vielzahl von Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets; basierend auf den Höhendaten, Bestimmen eines Sichtfelds (FOV) für jeden von dem einen oder den mehreren Beobachtern, wobei das FOV eines oder mehrere aus der Vielzahl von Gitterquadraten beinhaltet, die von dem Ort des Beobachters aus sichtbar sind; und Bestimmen einer Route von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort innerhalb des Zielgebiets, welche einen Umfang der Route innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern minimiert.
In einem anderen Aspekt wird ein System zum Bestimmen einer Route für ein betreffendes Fahrzeug bereitgestellt, wobei das System umfasst: zumindest eine Schnittstelle, die konfiguriert ist, Daten zu empfangen; einen Speicher; und einen Prozessor in Kommunikation mit der zumindest einen Schnittstelle und dem Speicher, wobei der Prozessor konfiguriert ist zum: Erhalten eines Ortes von einem oder von mehreren Beobachtern innerhalb eines Zielgebiets; Anwenden von Höhendaten auf eine Vielzahl von Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets; basierend auf den Höhendaten, Bestimmen eines Sichtfelds (FOV) für jeden von dem einen oder den mehreren Beobachtern, wobei das FOV eines oder mehrere von der Vielzahl von Gitterquadraten beinhaltet, die von dem Ort des Beobachters aus sichtbar sind; und Bestimmen einer Route von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort innerhalb des Zielgebiets, welche einen Umfang der Route innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern minimiert.
In einem anderen Aspekt wird ein oder werden mehrere nichttransitorische computerlesbare Speichermedien bereitgestellt, die mit Anweisungen kodiert sind, welche, wenn sie von einem Prozessor eines Routenbestimmungssystems ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen zum: Erhalten eines Ortes von einem oder von mehreren Beobachtern in einem Zielgebiet; Anwenden von Höhendaten auf eine Vielzahl von Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets; basierend auf den Höhendaten, Bestimmen eines Sichtfelds (FOV) für jeden von dem einen oder den mehreren Beobachtern, wobei das FOV eines oder mehre von der Vielzahl von Gitterquadraten beinhaltet, die von dem Ort des Beobachters aus sichtbar sind; und Bestimmen einer Route von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort innerhalb des Zielgebiets, welche einen Umfang der Route innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern minimiert.
In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Route für ein betreffendes Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Verfahren umfasst: Anwenden von Höhendaten auf eine Vielzahl von Gitterquadraten in einem Zielgebiet; basierend auf den Höhendaten, Bestimmen eines Sichtfelds (FOV) für das betreffende Fahrzeug, wobei das FOV eines oder mehrere von der Vielzahl von Gitterquadraten beinhaltet, welche von dem Ort des betreffenden Fahrzeugs aus sichtbar sind; und Bestimmen einer Route von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort innerhalb des Zielgebiets, welche einen Umfang der Route innerhalb des FOV des betreffenden Fahrzeugs minimiert.
Andere Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile der Offenbarung sind oder werden dem Fachmann beim Studium der folgenden Figuren und der Beschreibung ersichtlich. Es sollen alle solchen weiteren Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile im Umfang dieser Beschreibung und dieser Zusammenfassung enthalten sein, im Umfang der Offenbarung enthalten sein und von den nachfolgenden Ansprüchen geschützt sein.
Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben sind, ist die Beschreibung allein beispielhaft und nicht als Beschränkung gedacht, und es wird den Fachleuten ersichtlich sein, dass viele weitere Ausführungsformen und Implementierungen möglich sind, die im Bereich der Ausführungsformen liegen. Auch wenn viele mögliche Kombinationen von Merkmalen in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind und in der detaillierten Beschreibung diskutiert sind, sind viele andere Kombinationen möglich. Jedes Merkmal oder Element einer Ausführungsform kann in Kombination mit jedem anderen Merkmal oder Element in jeder anderen Ausführungsform verwendet werden, oder durch dieses ersetzt werden, solange nicht spezifisch beschränkt.
Diese Offenbarung beinhaltet und bedenkt Kombinationen mit Merkmalen und Elementen, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind. Die Ausführungsformen, Merkmale und Elemente, die offenbart wurden, können auch mit allen herkömmlichen Merkmalen oder Elementen kombiniert werden, um eine eigenständige Erfindung wie in den Ansprüchen definiert zu bilden. Jedes Merkmal oder Element einer Ausführungsform kann auch mit Merkmalen oder Elementen anderer Erfindungen kombiniert werden, um eine eigenständige Erfindung wie durch die Ansprüche definiert zu bilden. Es sei daher verstanden, dass jedes und alle der Merkmale, die in der vorliegenden Offenbarung gezeigt und/oder diskutiert sind, einzeln oder in jeder beliebigen Kombination implementiert werden können. Dementsprechend seien die Ausführungsformen nicht beschränkt außer im Licht der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente. Auch können im Bereich der beigefügten Ansprüche verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden.
Figurenliste
Die Erfindung wird besser verstanden mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen und die Beschreibung. Die Komponenten in den Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabgerecht, wobei das Augenmerk vielmehr darauf gerichtet ist, die Prinzipien der Erfindung zu veranschaulichen. Weiter bezeichnen in den Figuren über die verschiedenen Ansichten hinweg gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile.

1 ist ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems zum diskreten Routen für ein Fahrzeug;
2 ist ein repräsentatives Diagramm einer beispielhaften Ausführungsform einer Route für ein Fahrzeug;
3 ist ein repräsentatives Diagramm einer beispielhaften Ausführungsform, welches ein Sichtfeld (FOV) für Beobachter zeigt;
4 ist ein repräsentatives Diagramm einer beispielhaften Ausführungsform einer Route für ein Fahrzeug, welche einen Abschnitt der Route innerhalb des FOV von Beobachtern minimiert;
5 ist ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Bestimmen von zwischenliegenden Gitterquadraten zwischen zwei Punkten;
6 ist ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Ausführungsform des Verwendens von Höhendaten zum Bestimmen eines FOV von einem Beobachterort;
7 ist ein repräsentatives Diagramm eines Prozesses zum Kombinieren von mehreren FOVs für zwei oder mehr Beobachter;
8 ist ein Flussdiagramm, welches eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zum Bestimmen einer Route für ein Fahrzeug zeigt; und
9 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Routenbestimmungssystems.

Detaillierte Beschreibung
Mit Bezug nun auf 1 ist eine Ausführungsform eines Routenbestimmungssystems 100 zum Bestimmen einer diskreten Route für ein betreffendes Fahrzeug 120 gezeigt. In dieser Ausführungsformbeinhaltet das Routenbestimmungssystem 100 ein Sichtfeld („Field-of-View“, FOV) Bestimmungsmodul 102 und ein Routenbestimmungsmodul 104. In einigen Ausführungsformen ist das FOV Bestimmungsmodul 102 konfiguriert, um Information zu nutzen, die mit Orten von einem oder von mehreren Beobachtern assoziiert ist, welche beispielsweise von Beobachterdaten 110 erhalten wird, um das FOV der Beobachter relativ zu einem Zielgebiet zu bestimmen. Zusätzlich ist das FOV Bestimmungsmodul 102 zum Beispiel auch konfiguriert, Information zu nutzen, die mit dem Gelände und/oder der Höhenlage für den Zielgebiet assoziiert ist, erhalten aus Gelände-/Höhenlagendaten 112, um den FOV der Beobachter relativ zum Zielgebiet zu bestimmen.
In einigen Ausführungsformen kann ein Beobachter jede Partei oder Entität sein, für welche es nicht erwünscht ist, dass sie ein betreffendes Fahrzeug erkennt oder beobachtet. Beispielsweise mag ein betreffendes Fahrzeug eine prominente Person befördern, welche es nicht wünscht, dass sie von einem Beobachter (zum Beispiel einem Paparazzi) gesehen wird. In anderen Ausführungsformen kann ein betreffendes Fahrzeug einen Würdenträger (zum Beispiel einen Regierungschef) befördern, der vor potentiellen Bedrohungen geschützt werden soll. In nochmals anderen Ausführungsformen kann, in einem militärischen Kontext, ein Beobachter ein Feind oder eine feindliche Truppe sein, welche ein betreffendes Fahrzeug vermeiden soll, beispielsweise in einem Schlachtfeld oder einer anderen taktischen Umgebung. Die Prinzipien der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen können daher auf jede Art von Beobachter angewandt werden, wie einem Menschen, einer optischen Vorrichtung (zum Beispiel eine Kamera oder ein anderer optischer Sensor) einer thermische Sensorvorrichtung und so weiter. Die offenbarten Beispiele werden in einem militärischen Kontext beschrieben, aber es sei verstanden, dass das offenbarte Routenbestimmungssystem und das offenbarte Routenbestimmungsverfahren in einer Vielfalt von Kontexten verwendet werden kann. Die militärischen Beispiele helfen zu demonstrieren, wie der Ort von potentiellen Beobachtern bestimmt werden kann, und wie Routen durch ein Off-Road Gelände berücksichtigt werden können.
In einigen Ausführungsformen kann das Routenbestimmungssystem 100 einen oder mehrere Beobachter identifizieren, einschließlich der Orte der Beobachter, unter Verwendung von Beobachterdaten 110. Die Beobachterdaten 110 können Information beinhalten, die mit der Identität und/oder dem Ort von einem oder von mehreren Beobachtern assoziiert ist, die aus bekannten Quellen erhalten wird, wie etwa Überwachungsfeeds, Satellitenbilddaten, Bodenmannschaften oder anderen Aufklärungs- bzw. Informationssammlungsressourcen. Zusätzlich zu Ortsinformation können die Beobachterdaten 110 Information über eine Anzahl von Beobachtern, Typen von Beobachtern, Höhen der Beobachter an dem Ort, zugeordnete Fahrzeuge, taktische Fähigkeiten oder Ausrüstung oder andere Information enthalten, die dabei helfen kann, ein potentielles FOV eines Beobachters zu bestimmen. In einigen Fällen können die Beobachterdaten 110 erhalten werden, bevor eine Route bestimmt wird. In anderen Fällen können die Beobachterdaten 110 aus Echtzeitquellen erhalten werden. In nochmals anderen Fällen können die Beobachterdaten 110 sowohl vorbestimmte Daten enthalten und können ergänzt oder aktualisiert werden unter Verwendung von zusätzlichen Echtzeitdaten.
In einigen Ausführungsformen können die Gelände-/Höhendaten 112 von einem Geoinformationssystem (GIS) erhalten werden. Die Information von dem GIS kann digitalen Karten eines Zielgebiets enthalten, welche verschiedene Geländemerkmale (zum Beispiel Bäche, Seen, Flüsse, Teiche, Wälder und andere natürliche Landformationen), von Menschen geschaffene Merkmale (zum Beispiel Autobahnen, Wege, Straßen, Gebäude und andere Arten von Strukturen), Bodenbedingungen, einschließlich unpassierbarer Bereiche, und Höhendaten für jede Position (zum Beispiel gemessen in Metern Höhe über dem Meeresspiegel). Zusätzliche Information, die mit dem Zielgebiet assoziiert ist, kann auch von anderen Quellen bereitgestellt werden, wie etwa Satelliten (zum Beispiel GPS Satelliten, Wettersatelliten und so weiter), Vermessungen, Aufklärung (zum Beispiel mittels menschlicher Beobachtung und/oder Drohnenfeeds), oder andere Ressourcen.
In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet das FOV Bestimmungsmodul 102 die Information von den Beobachterdaten 110 und den Gelände-/Höhendaten 112, um das FOV für jeden von dem einen oder den mehreren Beobachtern innerhalb des Zielgebiets zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann ein kombiniertes FOV bestimmt werden für Teile des Zielgebiets, wo sich das FOV von zwei oder mehr Beobachtern überlappt, wie nachstehend in größerem Detail beschrieben wird.
Das Routenbestimmungssystem 100 kann auch Fahrzeugdaten 114 empfangen. In einigen Ausführungsformen können die Fahrzeugdaten 114 Information enthalten, die mit einem oder mit mehreren betreffenden Fahrzeugen, für die das Routenbestimmungssystem eine diskrete Route bestimmen soll, assoziiert ist. Die Fahrzeugdaten 114 können zum Beispiel Information über die Höhe, das Gewicht, die Querschnittsfläche, die maximale Geschwindigkeit, Fracht- und/oder Personenkapazität, Geländebeschränkungen, Typ oder Klasse des Fahrzeugs, Farbe, Panzerung, Identifikation, Ausrüstung oder andere Information, die mit einem potentiell betreffenden Fahrzeug assoziiert ist, enthalten.
Das Routenbestimmungsmodul 104 ist konfiguriert, die FOV Information für die Beobachter (zum Beispiel von dem FOV Bestimmungsmodul 102 und/oder den Beobachterdaten 110), Karten- oder Routeninformation (zum Beispiel aus im Voraus gespeicherten Karten und/oder Gelände-/Höhendaten 112) und/oder Fahrzeugdaten 114 für das betreffende Fahrzeug 120 zu verwenden, um eine optimale Route für das betreffende Fahrzeug 120 von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort innerhalb des Zielgebiets zu bestimmen, welche einen Umfang der Route innerhalb des FOV von dem einen oder der mehreren Beobachter minimiert. Darüber hinaus kann die von dem Routenbestimmungsmodul 104 bestimmte Route auch andere Faktoren berücksichtigen, wie zum Beispiel etwaige Einschränkungen oder Beschränkungen, die mit dem betreffenden Fahrzeug 120 assoziiert sind, Graben- oder Brückenüberquerungen, unpassierbare Bereiche, oder andere zu vermeidende Bereiche innerhalb des Zielgebiets (zum Beispiel dicht besiedelte Gebiete oder Bereiche hoher Sichtbarkeit).
In einigen Ausführungsformen kann das Routenbestimmungsmodul 104 die für das betreffende Fahrzeug 120 bestimmte Route gemäß unterschiedlichen Kriterien optimieren. Eine optimale Route kann zum Beispiel beinhalten: Vermeiden aller Bereiche innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren bekannten und/oder unbekannten Beobachtern, Minimieren von zumindest einem von einer Zeit oder einer Distanz innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern, Minimieren einer Querschnittsfläche des betreffenden Fahrzeugs 120 innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern, Minimieren eines kombinierten Bereichs des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern entlang der bestimmten Route, oder Minimieren eines FOV des betreffenden Fahrzeugs entlang der Route. In anderen Ausführungsformen können zusätzliche oder andere Kriterien ausgewählt werden, um die Charakteristiken für die optimale Route für das betreffende Fahrzeug 120 innerhalb des Zielgebiets zu bestimmen.
Zusätzlich können in einigen Ausführungsformen Kriterien zum Bestimmen der optimalen Route für das betreffende Fahrzeug 120 in der Reihenfolge der Wichtigkeit oder Priorität geordnet werden. Das Routenbestimmungsmodul 104 kann zum Beispiel zuerst danach trachten, eine Route für das betreffende Fahrzeug 120 zu bestimmen, welche alle notwendigen Bedingungen erfüllt (zum Beispiel Fahrzeugeinschränkungen/-anforderungen, Ort, und so weiter), während jedes FOV eines Beobachters vermieden wird. Wenn eine solche Route nicht möglich ist, kann das Routenbestimmungsmodul 104 dann danach trachten, eine Route für das betreffende Fahrzeug zu bestimmen, das die kombinierten FOV minimiert, oder die Zeit oder die Strecke innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern minimiert. Andere Kriterien und Prioritäten zum Routen können von dem Routenbestimmungsmodul 104 implementiert werden.
In einigen Ausführungsformen mögen innerhalb des Zielgebiets keine Beobachter im Voraus identifiziert worden sein. Das Sichtfeld eines betreffenden Fahrzeugs entspricht dem Sichtfeld von Beobachtern des betreffenden Fahrzeugs. Wenn zum Beispiel das betreffende Fahrzeug einen Beobachter sehen kann, dann ist es wahrscheinlich, dass derselbe Beobachter das betreffende Fahrzeug sehen kann. Daher minimiert ein Minimieren des FOV des betreffenden Fahrzeugs das potentielle FOV von unbekannten Beobachtern. In Fällen, in denen keine Beobachter identifiziert wurden, kann das Routenbestimmungsmodul 104 dementsprechend das FOV des betreffenden Fahrzeugs verwenden, um eine optimale Route zu bestimmen, welche den Abschnitt der Route in potentiellen FOVs von unbekannten Beobachtern minimiert. Indem zum Beispiel innerhalb des Zielgebiets Bereiche vermieden werden, welche eine größere sichtbare Exposition aufweisen (zum Beispiel eine Hügelkuppe, offene Felder und so weiter), oder indem Routen innerhalb des Zielgebiets priorisiert werden, die eine Deckung beinhalten, um das betreffende Fahrzeug 120 zu decken oder zu verbergen, können die potentiellen FOVs von unbekannten Beobachtern minimiert werden. In Ausführungsformen, in denen es keine bekannten Beobachter innerhalb des Zielgebiets gibt, kann die optimale Route durch Minimieren des FOV des betreffenden Fahrzeugs innerhalb des Zielgebiets bestimmt werden. Das heißt, indem eine Route für das betreffende Fahrzeug bestimmt wird, welche in dem Gelände Deckung nimmt und welche das fahrzeugeigene FOV des betreffenden Fahrzeugs entlang der Route minimiert, wird auch die Wahrscheinlichkeit, von unbekannten Beobachtern gesehen zu werden, minimiert (das heißt, das betreffende Fahrzeug könnte von der geringsten Anzahl an potentiellen Beobachterorten gesehen werden, selbst wenn diese unbekannt sind).
Mit Bezug nun auf 2-4 ist ein Beispiel einer diskreten Route für das betreffende Fahrzeug 120 innerhalb eines Zielgebiets gezeigt. 2 zeigt ein Zielgebiet 200, das eine Vielfalt von Wegen, Straßen und anderen Geländemerkmalen enthält. In dieser Ausführungsform ist eine herkömmliche Route 202 für ein Fahrzeug von einem anfänglichen Ort 210 (zum Beispiel ein Startpunkt) zu einem Zielort 220 (zum Beispiel ein Endpunkt oder ein Wegzwischenpunkt) in dem Zielgebiet 200 gezeigt. Wie in 2 gezeigt, folgt die herkömmliche Route 202 allgemein entlang bestehender Wege oder Straßen in dem Zielgebiet 200, um die Gesamtfahrstrecke für das Fahrzeug zwischen dem anfänglichen Ort 210 und dem Zielort 220 zu minimieren. Zudem vermeidet die herkömmliche Route 202 Off-Road Abschnitte in dem Zielgebiet, wie etwa den Park 230.
3 zeigt das Zielgebiet 200, das ein Sichtfeld (FOV) für einen oder mehrere Beobachter beinhaltet. In dieser Ausführungsform befinden sich ein erster Beobachter 300 und ein zweiter Beobachter 310 an einem ersten Ort bzw. einem zweiten Ort innerhalb des Zielgebiets 200. Der erste Beobachter 300 ist mit einem ersten FOV 302 assoziiert, welches einen ersten Bereich innerhalb des Zielgebiets 200 abdeckt. Der zweite Beobachter 310 ist mit einem zweiten FOV 312 assoziiert, das einen zweiten Bereich innerhalb des Zielgebiets 200 abdeckt. In dieser Ausführungsform befinden sich das erste FOV 302 des ersten Beobachters 300 und das zweite FOV 312 des zweiten Beobachters 310 zwischen dem Ausgangsort 210 und dem Zielort 220 in dem Zielgebiet 200. Als ein Ergebnis würde eine herkömmliche Route, wie etwa die herkömmliche Route 202, für ein Fahrzeug (zum Beispiel das betreffende Fahrzeug 120) zwischen dem Ausgangsort 210 und dem Zielort 220 in den FOV eines oder mehrerer Beobachter fallen (zum Beispiel in den ersten FOV 302 und/oder den zweiten FOV 312).
Gemäß den Techniken der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen wird eine diskrete Route zwischen dem Ausgangsort 210 und dem Zielort 220 bestimmt, um die Strecke, die innerhalb des FOV der Beobachter liegt, zu vermeiden oder deren Ausmaß zu minimieren. In einer beispielhaften Ausführungsform kann eine optimale Route gemäß der folgenden Gleichung bestimmt werden: $S_{o p t} = arg min \int_{p_{s t a r t}}^{p_{e n d}} A_{F O V} (p) | {U_{m = 1}^{n} c_{m}}$
wobei Sopt die optimale Route ist, A_FOV (p) die Fläche des sichtbaren Bereichs bzw. „Viewshed“ (zum Beispiel FOV) für einen gegebenen Ort auf der Route ist, und c_n die n-te Bedingung ist (zum Beispiel Einschränkungen, Anforderungen oder Begrenzungen, die mit einem Fahrzeug oder dem Gelände assoziiert sind). Unter Verwendung dieser Gleichung (zum Beispiel Gleichung 1) ist die optimale Route für ein betreffendes Fahrzeug (das heißt, Sopt) von einem ersten Ort oder Ausgangsort (das heißt p_start) zu einem zweiten Ort oder Zielort (das heißt p_end) die Route, welche die kombinierten sichtbaren Bereiche (zum Beispiel FOVs) entlang der Route minimiert, während alle anderen erforderlichen Bedingungen erfüllt werden.
Mit Bezug nun auf 4 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer diskreten Route 400 für das betreffende Fahrzeug 120 gezeigt, welche einen Abschnitt der Route innerhalb des FOV von Beobachtern minimiert. In dieser Ausführungsform minimiert die diskrete Route 400, anstelle die Strecke oder die Zeit zwischen dem Ausgangsort 210 und dem Zielort 220 zu minimieren, stattdessen den Anteil der Route, der innerhalb des ersten FOV 302 des ersten Beobachters 300 und des zweiten FOV 312 des zweiten Beobachters 310 ist. Wie in 4 gezeigt, folgt, diskrete Route 400 einem Pfad, der unabhängig von besehenden Wegen und Straßen ist und der Abschnitte beinhalten mag, welche über verschiedene Arten von Gelände, wie etwa dem Park 230, verlaufen. In einigen Ausführungsformen kann die diskrete Route 400 Begrenzungen oder Einschränkungen berücksichtigen, welche mit dem betreffenden Fahrzeug 120 assoziiert sind, welche, ohne hierauf beschränkt zu sein, die Art von Gelände beinhalten kann, welche das betreffende Fahrzeug 120 überqueren kann. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform, in welcher das betreffende Fahrzeug eine kleine Limousine ist, die nicht für Off-Road Bedingungen geeignet ist, die diskrete Route einen Pfad beinhalten, welcher asphaltierten Straßen folgt (zum Beispiel im Wesentlichen parallel zu asphaltierten Straßen verläuft).
Die diskrete Route 400 zwischen dem Ausgangsort 210 und dem Zielort 220 beinhaltet einen ersten Abschnitt 402, der nur kurz das zweite FOV 312 des zweiten Beobachters 310 kreuzt, und einen zweiten Abschnitt 404, der ebenfalls nur kurz das erste FOV 302 des ersten Beobachters 300 kreuzt. Die diskrete Route 400 bietet daher eine Route für das betreffende Fahrzeug 120 von dem Ausgangsort 210 und dem Zielort 220, welche den Umfang der diskreten Route 400 minimiert, der in das erste FOV 302 und/oder das zweite FOV 312 fällt.
Wie in 3 und 4 gezeigt, beinhaltet zu Zwecken der Beschreibung das Zielgebiet 200 zwei Beobachter (zum Beispiel den ersten Beobachter 300 und den zweiten Beobachter 310). Es sei jedoch verstanden, dass in einem gegebenen Zielgebiet zusätzliche Zielbeobachter mit zugehörigen FOVs vorhanden sein können. Die hierin beschriebenen Techniken sind auf eine beliebige Anzahl von Beobachtern oder potentiellen Beobachtern in einem Zielgebiet anwendbar.
In einigen Ausführungsformen können Anpassungen an einer Karte für ein gegebenes Zielgebiet gemacht werden, einschließlich statischer Anpassungen und dynamischer Anpassungen. Statische Anpassungen können beinhalten, Information zu verwenden, die mit dem Gelände innerhalb des Zielgebiets assoziiert ist (zum Beispiel erhalten aus den Gelände-/Höhendaten 112, gezeigt in 1). Statische Anpassungen können beinhalten, bestimmte Teile eines Zielgebiets als unpassierbar zu markieren, so dass diese Bereiche nicht verwendet werden, wenn die optimale Route für ein betreffendes Fahrzeug bestimmt wird. So können zum Beispiel Seen oder andere ausgedehnte Wasserflächen, welche das betreffende Fahrzeug nicht überqueren kann, Schluchten oder andere Landformationen, die nicht überquert werden können, oder andere Geländemerkmale, die mit einem betreffenden Fahrzeug inkompatibel sind, innerhalb des Zielgebiets blockiert werden, so dass diese Bereiche während der Routenbestimmung nicht betrachtet werden.
Darüber hinaus können auch dynamische Anpassungen berücksichtigt werden, um die Routenbestimmung für ein betreffendes Fahrzeug zu verbessern. Das Routenbestimmungssystem 100 kann zum Beispiel Echtzeitdaten empfangen, die mit Beobachterorten assoziiert sind (zum Beispiel erhalten von Beobachterdaten 110, gezeigt in 1). Unter Verwendung dieser Echtzeitdaten können die FOVs von neuen Beobachtern bestimmt und die optimale Route für das betreffende Fahrzeug kann modifiziert werden, um diese neu bestimmten FOVs der neuen Beobachter innerhalb des Zielgebiets zu vermeiden.
In einigen Ausführungsformen kann jeder FOV innerhalb des Zielgebiets auch eine Sicherheitsschwelle oder eine Sicherheitsdistanz beinhalten, von welcher die bestimmte Route für das betreffende Fahrzeug versucht, diese zu vermeiden. Mit dieser Anpassung kann eine optimale Route bestimmt werden, die vermeidet, einem FOV eines Beobachters zu nahe zu kommen. Indem eine Sicherheitsschwelle oder eine Sicherheitsdistanz für das Bestimmen der Route für das betreffende Fahrzeug verwendet wird, können potentielle Ungenauigkeiten der Daten, wie der Ort des Beobachters, FOV des Beobachters, Höhendaten oder andere Geländeinformation, entschärft oder vermindert werden.
In einigen Ausführungsformen sind nicht alle Beobachterorte bekannt. In diesen Ausführungsformen können potentielle oder wahrscheinliche Beobachterorte, mit zugehörigen potentiellen oder wahrscheinlichen FOVs, bestimmt und verwendet werden zum Berechnen der optimalen Route für das betreffende Fahrzeug. In einer beispielhaften Ausführungsform können historische Daten, künstliche Intelligenz, und/oder Techniken des maschinellen Lernens verwendet werden, um wahrscheinliche potentielle Orte von unbekannten Beobachtern innerhalb des Zielgebiets zu bestimmen. Zum Beispiel mögen einige Orte in einem Zielgebiet eine gute Sichtlinie auf einfach passierbares Gelände bieten, oder mögen ein Aussichtspunkt mit einem großen sichtbaren Bereich über das Zielgebiet sein. Andere Faktoren, die mit potentiellen Beobachtern innerhalb des Zielgebiets assoziiert sind, können ebenfalls verwendet werden, um die Route für das betreffende Fahrzeug zu bestimmen.
In einigen Ausführungsformen können zusätzliche optionale Merkmale oder Verbesserungen in das Bestimmen einer Route für ein betreffendes Fahrzeugeinbezogen werden. Einige dieser optionalen Merkmale beinhalten: Erhalten und Verwenden von Information, die mit bekannten Satelliten- oder Flugrouten assoziiert sind, welche für die Routenbestimmung vermieden werden sollen, das Berücksichtigen der Geräuscherzeugung durch das betreffende Fahrzeug auf unterschiedlichen Typen von Bodenoberflächen, das Verwenden von Wahrscheinlichkeiten von Beobachterorten, das Berücksichtigen der Sichtbarkeit zu unterschiedlichen Tages- oder Nachtzeigen, das Berücksichtigen etwaiger die Sichtbarkeit maskierender Merkmale des betreffenden Fahrzeugs (zum Beispiel Tarnung, Farbe, Reflexionsvermögen, etc.), das Verwenden der Zeit innerhalb eines FOV als eine Überlegung, das Verwenden von Information, die mit einer Querschnittsfläche eines betreffenden Fahrzeugs relative zu einem FOV eines Beobachters assoziiert ist (wenn man sich zum Beispiel mit der Front des betreffenden Fahrzeugs dem FOV eines Beobachters nähert, weist man eine kleiner Querschnittsfläche auf als wenn man sich mit der Seite des betreffenden Fahrzeugs nähert), oder anderer Überlegungen, die für ein Zielgebiet, ein betreffendes Fahrzeug, Beobachtern oder eine Umgebung spezifisch sein mögen.
Mit Bezug nun auf 5-7 werden Details betreffend der Berechnung von FOVs für Beobachter und dem Bestimmen einer optimalen Route für ein betreffendes Fahrzeug beschrieben. 5 ist ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Prozesses zum Bestimmen von zwischenliegenden Gitterquadraten zwischen zwei Punkten, die verwendet werden, um FOVs für Beobachter zu berechnen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Zielgebiet (zum Beispiel das Zielgebiet 200) durch eine Gitterzone 500 repräsentiert werden, welche eine Vielzahl von Gitterquadraten 502 umfasst. Das Zielgebiet kann beispielsweise durch eine Gitterzone repräsentiert werden unter Verwendung des Military Grid Reference System (MGRS) oder eines anderen Geokoordinatenstandards. Unter Verwendung eines solchen Gittersystem-Koordinatensystems umfasst die Gitterzone 500 einen quadratischen Bereich, der durch eine Vielzahl von Planquadraten bzw. Gitterquadraten 502 gebildet ist, mit einer gleichen Anzahl derselben entlang einer ersten Achse 510 (zum Beispiel die x-Achse) und entlang einer zweiten Achse 512 (zum Beispiel die y-Achse).
In dieser Ausführungsform ist die Gitterzone 500 ein 11 x 11 Quadrat, wobei jedes Gitterquadrat der Vielzahl von Gitterquadraten 502 ein Gebiet von ungefähr 10 Quadratmetern repräsentiert. Es sei verstanden, dass eine Gitterzone für ein Zielgebiet repräsentiert sein kann unter Verwendung von Gitterquadraten unterschiedlicher Größen, welche unterschiedlichen Auflösungsniveaus entsprechen. Zum Beispiel kann für höhere Auflösungen eine Gitterzone verwendet werden, die Gitterquadrate mit einer kleineren Größe aufweist, wohingegen für geringere Auflösungen eine Gitterzone verwendet werden kann, die Gitterquadrate mit einer größeren Größe aufweist. In einigen Ausführungsformen kann die Auswahl der Gitterzonenauflösung bestimmt werden basierend auf der verfügbaren Auflösung der Gelände-/Höhendaten für ein Zielgebiet (zum Beispiel basierend auf der Auflösung der Gelände-/Höhendaten 112, gezeigt in 1).
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das FOV für einen Beobachter bestimmt werden basierend auf einem „Viewshed“. Ein Viewshed ist ein geographischer Bereich, der von einem bestimmten Ort aus sichtbar ist. Der Viewshed beinhaltet alle umgebenden Punkte, die sich innerhalb einer Sichtlinie von diesem Ort aus befinden, und schließt Punkte aus, die hinter dem Horizont liegen oder die verdeckt werden durch das Gelände und/oder andere Merkmale (zum Beispiel Gebäude, Bäume, andere natürliche und/oder von Menschen errichtete Strukturen).
Eine typische Viewshed Analyse verwendet einen Höhenwert für jede Zelle (zum Beispiel Gitterquadrat) eines digitalen Höhenmodells, um die Sichtbarkeit zu einem bestimmten Ort (das heißt, eine andere Zelle oder Gitterquadrat) hin oder von diesem aus zu bestimmen. Um zum Beispiel zu bestimmen, ob ein Zielobjekt (zum Beispiel ein betreffendes Fahrzeug) von zumindest einer bestimmten Höhe von einem Beobachter gesehen werden kann, der eine bekannte Höhe über Grund aufweist, werden zwei Schritte ausgeführt. Zuerst werden die Zellen oder Gitterquadrate vor dem Zielobjekt bestimmt. Als nächstes werden die Steigungen vor dem Zielobjekt bestimmt. Als nächstes werden die Steigungen aller dieser Zellen oder Gitterquadrate vor dem Zielobjekt berechnet. Das Zielobjekt ist sichtbar, wenn keine der berechneten Steigungen wenigstens so hoch wie die Steigung des Zielobjekts, einschließlich der Höhe des Zielobjekts, ist.
Es existiert eine Anzahl herkömmlicher Viewshed Algorithmen mit unterschiedlichen Niveaus an Komplexität und Genauigkeit. Diese herkömmlichen Viewshed Algorithmen sind jedoch typischerweise für die Analyse eines einzelnen (oder einer kleinen Anzahl von) Viewsheds. Das von dem Routenbestimmungssystem 100 der vorliegenden Ausführungsformen bestimmte diskrete Routing verwendet jedoch eine sehr große Anzahl von Viewshed Analysen als Teil des Bestimmens des FOV für jeden der Beobachter in einem Zielgebiet. Dementsprechend wird, um die Anzahl an Viewshed Analysen zum diskreten Routen bereitzustellen, verwenden die hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen einen neuen Algorithmus, der als „Indexshed“ bezeichnet wird.
Wie hierin und in den Ansprüchen verwendet, ist ein Indexshed eine Liste aller Punkte oder Koordinaten (zum Beispiel Zellen, Gitterquadrate, etc.) in einer Gitterzone (zum Beispiel einem Zielgebiet) bis zu einer maximalen Distanz, welche, für jeden dieser Punkte, alle Koordinaten beinhaltet, welche als zwischen dem Beobachter und diesem Punkt (welcher Punkt ein potentielles Zielobjekt sein mag) liegend betrachtet werden. Dies kann in einen nullbasierten Index um einen Ursprung (0,0) transformiert werden und beinhaltet n Punkte in allen Richtungen von dem Ursprung, auch als ein „Halbgitter“ bezeichnet.
Mit Bezug zurück auf 5 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Indexshed für die Gitterzone 500 mit einem Halbgitter = 5 gezeigt. In dieser Ausführungsform ist ein potentieller Beobachterort durch ein Ursprungsgitterquadrat 520 repräsentiert, das sich bei (0,0) mit Bezug auf die erste Achse 510 (zum Beispiel die x-Achse) und die zweite Achse 512 (zum Beispiel die y-Achse) befindet. Es kann eine Indexshed Matrix berechnet werden für jeden potentiellen Zielpunkt oder jedes potentielle Zielgitterquadrat von dem Ursprungsgitterquadrat 520, das sich bei (0,0) befindet, für ein erstes Viertel der Gitterzone 500, entsprechend (x,y) entlang der ersten Achse 510 (zum Beispiel die x-Achse) und der zweiten Achse 512 (zum Beispiel die y-Achse). Durch Anwenden von Symmetrien kann die Indexshed Matrix für die Hälfte des ersten Viertels der Gitterzone 500 kopiert oder gespiegelt werden von (x,y) nach (y,x), um das erste Viertel zu vervollständigen.
Zum Beispiel kann die obere Hälfte es ersten Viertels der Gitterzone 500 durch die folgende Indexshed Matrix für Halbgitter = 5 repräsentiert sein, wobei der Erste Eintrag oder Tupel der Ort des Ziels ist: $\begin{array}{l} [(0,1)] \\ [(0,2), (0,1)] \\ [(0,3), (0,1), (0,2)] \\ [(0,4), (0,1), (0,2), (0,3)] \\ [(0,5), (0,1), (0,5), (0,3) (0,4)] \\ [(1,1), (0,1)] \\ [(1,2), (0,1), (1,1)] \\ [(1,3), (0,1), (0,2), (1,1), (1,2)] \\ [(1,4), (0,1), (0,2), (1,2), (1,3)] \\ [(2,2), (0,1), (1,1), (1,2)] \\ [(2,3), (0,1), (1,1), (1,2), (2,2)] \\ [(2,4), (0,1), (1,1), (1,2), (1,3), (2,3)] \\ [(3,3), (0,1), (1,1), (1,2), (2,2), (2,3)] \\ [(3,4), (0,1), (1,1), (1,2), (2,2), (2,3), (3,3)] \end{array}$
Wie oben bemerkt, kann die verbleibende unter Hälfte des ersten Viertels der Gitterzone 500 bestimmt werden indem von (x,y) nach (y,x) kopiert oder gespiegelt wird wie folgt: $\begin{array}{l} [(1,0)] \\ [(2,0), (1,0)] \\ [(3,0), (1,0), (2,0)] \\ [(4,0), (1,0), (2,0), (3,0)] \\ [(5,0), (1,0), (2,0), (3,0), (4,0)] \\ [(1,1), (1,0)] \\ [(2,1), (1,0), (1,1)] \\ [(3,1), (1,0), (2,0), (1,1), (2,1)] \\ [(4,1), (1,0), (2,0), (2,1), (3,1)] \\ [(2,2), (1,0), (1,1), (2,1)] \\ [(3,2), (1,0), (1,1), (2,1), (2,2)] \\ [(4,2), (1,0), (1,1), (2,1), (3,1), (3,2)] \\ [(3,3), 1,0), (1,1), (2,1), (2,2), (3,2)] \\ [(4,3), (1,0), (1,1), (2,1), (2,2), (3,2), (3,3)] \end{array}$
Als nächstes kann der Indexshed für das vervollständigte erste Viertel kopiert oder gespiegelt werden zu jedem der verbleibenden Viertel. Beispielsweise kann ein zweites Viertel der Gitterzone 500 gespiegelt sein von (x,y) nach (-x, y), ein drittes Viertel der Gitterzone 500 kann gespiegelt sein von (x,y) nach (-x,-y), und ein viertes Viertel der Gitterzone 500 kann gespiegelt sein von (x,y) nach (x,-y). Duplikate auf den Achsen für jedes Viertel werden nach dem Spiegeln entfernt.
Mit dieser Gestaltung kann ein Indexshed für die Gesamtheit der Gitterzone 500 bestimmt werden. Es sei bemerkt, dass der Prozess des Bestimmens eines Indexsheds für eine Gitterzone für ein gegebenes Zielgebiet im Voraus ausgeführt werden kann. Der Prozess des Bestimmens des Indexsheds kann zweitaufwendig sein, abhängig von den verfügbaren Verarbeitungsressourcen. In einigen Ausführungsformen kann, da die Sichtbarkeit jedes Zielpunkts unabhängig von anderen Zielpunkten ist, die Berechnung des Indexsheds für ein Zielgebiet als eine massiv parallele graphische Verarbeitungseinheits- (GPU) Berechnung implementiert werden. Indem die Indexshed Bestimmung im Voraus ausgeführt wird, kann daher der resultierende Indexshed von dem Routenbestimmungssystem 100 verwendet werden, um eine diskrete Route für das betreffende Fahrzeug 120 in Echtzeit zu bestimmen.
Wie oben beschrieben kann der Indexshed, der für die Gitterzone 500 bestimmt wurde, zum Bestimmen der Gitterquadrate verwendet werden, welche sich vor einem Zielobjekt befinden. Wie in 5 gezeigt, befindet sich ein Zielobjekt (zum Beispiel das betreffende Fahrzeug 120) bei einem Zielgitterquadrat 522, welche sich mit Bezug auf die erste Achse 510 (zum Beispiel die x-Achse) und die zweite Achse 512 (zum Beispiel die y-Achse) bei (3,4) befindet. Eine Linie 524, die auf der Gitterzone 500 vom Zielgitterquadrat 522 zum Ursprungsgitterquadrat 520 gezeichnet ist, kreuzt die Koordinaten (das heißt, die Gitterquadrate), die als sich vor dem Zielobjekt beim Zielgitterquadrat 522 befindend betrachtet werden.
In dieser Ausführungsform umfassend die Koordinaten oder Punkte vor dem Zielgitterquadrat 522 eine Vielzahl von zwischenliegenden Gitterquadraten, einschließlich einem ersten zwischenliegenden Gitterquadrat 530, der sich bei (0,1) befindet, einem zweiten zwischenliegenden Gitterquadrat 532, das sich bei (1,1) befindet, einem dritten zwischenliegenden Gitterquadrat 534, der sich bei (1,2) befindet, einem vierten zwischenliegenden Gitterquadrat 536, das sich bei (2,2) befindet, einem fünften zwischenliegenden Gitterquadrat 538, das sich bei (2,3) befindet, und einem sechsten zwischenliegenden Gitterquadrat 540, das sich bei (3,3) befindet.
Mit Bezug zurück auf den Indexshed, der für die Gitterzone 500 bestimmt wurde, resultiert der Eintrag für einen Zielort, der (3,4) entspricht, im Identifizieren der Koordinaten oder Gitterquadrate, die sich vor diesem Ort befinden, das heißt, (0,1), (1,1), (1,2), (2,2), (2,3), (3,3). Diese Orte entsprechen den Orten der zwischenliegenden Gitterquadrate 530, 532, 534, 536, 538 und 540 zwischen dem Zielgitterquadrat 522 (das heißt, dem Ort eines betreffenden Fahrzeugs) und dem Ursprungsgitterquadrat 520 (das heißt, dem Ort eines Beobachters). Mit dieser Gestaltung kann ein Indexshed für ein Zielgebiet verwendet werden, um die Koordinaten (zum Beispiel Gitterquadrate) zu bestimmen, die sich vor jedem Punkt in der Gitterzone 500 für das Zielgebiet befinden.
Nachdem der Indexshed für ein Zielgebiet bestimmt ist können Höhendaten für die Koordinaten (zum Beispiel Gitterquadrate) auf das Zielgebiet angewandt werden, um die Sichtbarkeit zwischen zwei beliebigen Punkten oder Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets zu bestimmen. In einer beispielhaften Ausführungsform können Höhendaten (zum Beispiel Gelände-/Höhendaten 112, gezeigt in 1) in Form einer zweidimensionalen Höhenmatrix bereitgestellt werden. Diese zweidimensionale Höhenmatrix des Zielgebiets wird auf eine Weise geladen, dass die Indizes in der Höhenmatrix sich auf die Indexshed Notation für das Zielgebiet beziehen.
Das Ergebnis ist eine zweidimensionale binäre Matrix der Dimension gleich (2*Halbgitter+1) * (2*Halbgitter +1). Wenn zum Beispiel ein Höhengitter von 10m und ein Indexshed mit einem Halbgitter von 500 verwendet wird, erlaubt dies die Bestimmung der Sichtbarkeit (zum Beispiel FOV) aller Punkte bis hin zu 5 km von einem Beobachter in jede Richtung. Mit dieser Konfiguration können die FOVs von einem oder von mehreren Beobachtern innerhalb des Zielgebiets bestimmt werden. Darüber hinaus kann diese Technik auch verwendet werden, um das FOV aus der Perspektive des betreffenden Fahrzeugs oder Zielobjekts zu bestimmen, beispielsweise zur Verwendung in Umständen, in denen sich innerhalb des Zielgebiets keine bekannten Beobachter befinden.
Nachdem alle der Punkte oder Gitterquadrate vor einem Zielobjekt bestimmt wurden, beispielsweise unter Verwendung des oben beschriebenen Indexshed Prozesses, werden die Höhendaten angewandt und die Steigungen aller Gitterquadrate vor dem Zielobjekt werden berechnet. Wie oben beschrieben ist ein Zielobjekt sichtbar, wenn keine der berechneten Steigungen wenigstens so hoch wie die Steigung des Zielobjekts ist, einschließlich der Höhe des Zielobjekts.
Mit Bezug nun auf 6 ist eine beispielhafte Ausführungsform des Verwendens von Höhendaten zum Bestimmen eines FOV von einem Beobachterort gezeigt. In dieser Ausführungsform weist ein Beobachter 600 eine erste Höhe H1 über Grund auf und befindet sich in einer Distanz D von einem Zielobjekt 610 entfernt. Das Zielobjekt 610 kann zum Beispiel das oben beschriebene betreffende Fahrzeug 120 sein. Das Zielobjekt 610 weist als dessen Ort eine zweite Höhe H2 über Grund auf. Die Höhendaten werden auf das Gelände innerhalb des Zielgebiets angewandt, welches den Beobachter 600 und das Zielobjekt 610 beinhaltet.
In dieser Ausführungsform ist die Steigung von zumindest einem Teil des Geländes größer als die Steigung des Zielobjekts 610. Als ein Ergebnis kann der Teil des Geländes vor dem Beobachter 600, der sich zu einer Sichtdistanz D_VIS erstreckt, von dem Ort des Beobachters aus eingesehen werden. Jedoch ist, auf Grund eines Hochpunktes 602 in dem Gelände, der Teil des Geländes hinter dem Hochpunkt 602, als eine verdeckte Distanz D_OBS gezeigt, für den Beobachter 600 nicht sichtbar. Als ein Ergebnis ist das Zielobjekt 610, das sich auf der zweiten Höhe H2 über Grund befindet, innerhalb der verdeckten Distanz D_OBS und liegt daher nicht innerhalb des FOV des Beobachters 600.
In beispielhaften Ausführungsformen hängt die Bestimmung des FOV des Beobachters von den Höhen von beiden, dem Beobachter und dem Zielobjekt, ab. In einer beispielhaften Ausführungsform mögen die erste Höhe H1 und die zweite Höhe H2 ungefähr 3 Meter sein. In anderen Ausführungsformen können die Höhen variieren abhängig vom Typ des Zielobjekts, beispielsweise mögen unterschiedliche Typen von betreffenden Fahrzeugen unterschiedliche Höhen aufweisen, und der Höhe eines Beobachters, beispielsweise kann ein Beobachter eine Person sein, die auf dem Boden steht oder kann sich in einer Struktur befinden, die um einen zusätzlichen Betrag über den Boden erhoben ist. In diesen Ausführungsformen werden das FOV des Beobachters und des Zielobjekts basierend auf deren spezifischen Höhen bestimmt. In einer beispielhaften Ausführungsform können potentielle FOVs in dem Zielgebiet im Voraus bestimmt werden basierend auf einem Default-Beobachter und einer Default-Zielobjekthöhe (zum Beispiel 3 Meter).
In einigen Ausführungsformen kann das Routenbestimmungssystem 100 FOVs von mehreren Beobachtern bestimmen, um die optimale Route für das betreffende Fahrzeug 120 zu bestimmen. Wie zum Beispiel in 2-4 gezeigt sind zwei sich nicht überlappende FOVs für zwei Beobachter gezeigt. In Szenarien mit mehreren Beobachtern werden sich jedoch häufig die FOVs von zwei oder mehr Beobachtern in einem Zielgebiet zumindest teilweise überlappen. Dementsprechend kann bzw. können in einer beispielhaften Ausführungsform ein oder mehrere kombinierte FOVs bestimmt werden für Teile des Zielgebiets, in denen sich die FOV von zwei oder mehr Beobachtern überlappen.
7 ist ein repräsentatives Diagramm eines Prozesses 700 zum Kombinieren von multiplen FOVs für zwei oder mehr Beobachter. In einigen Ausführungsformen mögen sich zwei oder mehr FOVs von unterschiedlichen Beobachtern in Teilen eines Zielgebiets überlappen. In diesen Situationen, um die FOVs zu kombinieren, sollte der überlappende Bereich der zwei oder der mehreren FOVs subtrahiert werden. Beispielsweise veranschaulicht der Prozess 700, der in 7 gezeigt ist, zwei FOVs innerhalb eines Zielgebiets 702. In dieser Ausführungsform weist ein erster Beobachter 704, der sich an einem ersten Ort (zum Beispiel p₁) in dem Zielgebiet 702 befindet, einen ersten FOV 710 auf, dessen Fläche durch A_FOV(p1) bestimmt ist. Ein zweiter Beobachter 706, der sich an einem zweiten Ort (zum Beispiel p₂) in dem Zielgebiet 702 befindet, weist einen zweiten FOV 712 mit einer Fläche auf, die durch A_FOV(p2) bestimmt ist.
Das kombinierte FOV für den ersten Beobachter 704 und den zweiten Beobachter 706 beinhaltet einen Überlappungsabschnitt 714, wo sich das erste FOV 710 und das zweite FOV 712 gegenseitig überlappen. Als ein Ergebnis wird das kombinierte FOV nicht dadurch repräsentiert, indem jede separate Fläche von jedem der FOVs addiert wird, was A_FOV(p1) + A_FOV(p2) sein würde. Stattdessen wird das kombinierte FOV für den ersten Beobachter 704 und den zweiten Beobachter 706 bestimmt, indem der Überlappungsabschnitt 714 subtrahiert wird gemäß der folgenden Gleichung: $A_{F O V} (p_{1} \cup p_{2}) = A_{F O V} (p_{1}) + A_{F O V} (p_{2}) - A_{F O V} (p_{1} ⋂ p_{2})$
In einigen Ausführungsformen können Viewsheds oder FOVs für Beobachter als binäre Viewsheds gespeichert werden. In diesen Ausführungsformen wird ein Kombinieren von zwei oder mehr binären Viewsheds, um ein kombiniertes FOV zu bestimmen, welches Überlappungsabschnitte subtrahiert, erzielt, indem ein „bitweises oder“ Operator verwendet wird. Für ein gegebenes Zielgebiet wird eine Gitterzone verwendet, um Koordinaten eines Viewshed oder eines FOV eines Beobachters zu bestimmen. Der Viewshed oder VOV jedes Beobachters wird als ein binärer Viewshed gespeichert, der eine einzelne Zeile von 8-Bit Zahlen enthält. Um alle FOVs oder Viewsheds von allen Beobachtern entlang einer gegebenen Route in einem Zielgebiet zu kombinieren, kann ein dreistufiger Prozess implementiert werden.
Zuerst werden die Indizes aller Orte (zum Beispiel Gitterquadrat des Beobachters) bestimmt, wo ein FOV oder Viewshed für einen Beobachter berechnet wurde. Als nächstes wird jeder der mehreren FOVs oder Viewsheds aufaddiert unter Verwendung des bitweisen oder Operators (das heißt, der „I“ Operator). Schließlich werden die gesetzten Bits zurücktransformiert in Koordinaten, die sichtbar sind. Das Ergebnis ist ein kombiniertes Viewshed oder FOV, welches alle Teile des Zielgebiets (zum Beispiel Gitterquadrate) beinhaltet, die innerhalb des FOV eines Beobachters sind. Mit dieser Konfiguration stellt der bitweise oder Operator einen effizienten Mechanismus bereit, um rasch mehrere FOVs von zwei oder mehr Beobachtern in einem Zielgebiet zu kombinieren.
In einer Ausführungsform kann das Bestimmen der optimalen Route für ein betreffendes Fahrzeug beinhalten, einen Routingalgorithmus zu verwenden, um die FOV (zum Beispiel Viewshed) Fläche entlang von Wegpunkten von einem Startpunkt zu einem Endpunkt zu minimieren. In diesem Fall verwendet die Technik des diskreten Routens der vorliegenden Ausführungsformen die inkrementelle Viewshedfläche, die gewonnen wird, wenn man sich vom Wegpunkt A zum Wegpunkt B bewegt, wobei die Viewsheds für jeden Wegpunkt entlang der Route kombiniert werden. Beispielsweise unter Verwendung der folgenden Gleichung: $d i s t A B = (v i e w s h e d_{A} | v i e w s h e d_{B}) - v i e w s h e d_{A}$
Es kann ein Graph erzeugt werden, mit der Distanz zu jedem potentiellen Wegpunkt mit dessen acht Nachbarn, wobei die Distanz in einer Graphenmatrix gegeben ist durch Setzen von Graph [Wegpunkt_A, Wegpunkt_B] = dist AB. Für einen quadratischen Bereich mit einem Viewshed Gitter von n Spalten/Zeilen führt dies zu einer spärlich besetzten Matrix der Dimension (n*n, n*n), aber mit lediglich 8*n*n Elementen, wobei die anderen Null sind. Es kann dann ein Routing Algorithmus, beispielsweise der Dijkstra Algorithmus, verwendet werden, um eine Lösung für den kürzesten Pfad zu finden, was in diesem Fall den kleinsten kombinierten Wert für das FOV oder Viewshed zwischen dem Startort und dem Endort repräsentiert.
8 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren 800 zum Bestimmen einer diskreten Route für ein betreffendes Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 800 durch ein Routenbestimmungssystem, beispielsweise das oben beschriebene Routenbestimmungssystem 100, implementiert sein. In dieser Ausführungsform beginnt das Verfahren 800 mit einer Operation 802. Bei der Operation 802 wird ein Ort von einem oder von mehreren Beobachtern in einem Zielgebiet erhalten oder bestimmt. Zum Beispiel empfängt das Routenbestimmungssystem 100, wie in 1 gezeigt, Beobachterdaten 110, die mit dem oder den Orten von einem oder von mehreren Beobachtern in einem Zielgebiet assoziiert sind.
Als nächstes beinhaltet das Verfahren 800, bei einer Operation 804, das Anwenden von Höhendaten auf eine Vielzahl von Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets. Beispielsweise können Höhendaten, die mit einer Vielzahl von Koordinaten oder Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets assoziiert sind, von dem Routenbestimmungssystem 100 empfangen werden aus Gelände-/Höhendaten 112, wie in 1 gezeigt. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 800 eine oder mehrere Operationen beinhalten, die im Voraus ausgeführt werden können vor dem Bestimmen einer diskreten Route für ein bestimmtes betreffendes Fahrzeug. Beispielsweise kann, wie mit Bezug auf 5 und 6 beschrieben, in einigen Ausführungsformen ein Indexshed für ein Zielgebiet im Voraus bestimmt werden. Mit dieser Gestaltung kann die Operation 804 die Höhendaten auf ein im Voraus bestimmtes Indexshed des Zielgebiets anwenden.
Bei einer Operation 806 wird, basierend auf den Höhendaten aus der Operation 804, ein FOV für jeden von dem einen oder den mehreren Beobachtern bestimmt. Bei der Operation 806 beinhaltet das bestimmte FOV eines oder mehrere aus der Vielzahl von Gitterquadraten, die von dem Ort des Beobachters aus sichtbar bzw. einsehbar sind. Beispielsweise kann das FOV für jeden Beobachter wie oben beschrieben bestimmt werden, und kann weiter beinhalten, kombinierte FOVs für alle FOVs, die überlappende Abschnitte beinhalten, zu bestimmen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Operation 806 ein Indexshed für das Zielgebiet verwenden, mit angewandten Höhendaten für das Zielgebiet, einschließlich von Höhen des betreffenden Fahrzeugs und der Beobachter, um FOVs für die Beobachter innerhalb des Zielgebiets zu bestimmen.
Das Verfahren 800 beinhaltet weiter eine Operation 808, wo eine Route von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort innerhalb des Zielgebiets bestimmt wird, welche einen Umfang der Route innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern minimiert. Beispielsweise kann das Routenbestimmungssystem 100, wie in 4 gezeigt, die diskrete Route 400 für das betreffende Fahrzeug 120 von dem Ausgangsort 210 und dem Zielort 220 bestimmen, welche den Umfang der diskreten Route 400 minimiert, der in das erste FOV 302 und/oder das zweite FOV 312 fällt. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 800 nach dem Bestimmen der Route für ein einzelnes betreffendes Fahrzeug enden, und kann wiederholt implementiert werden für weitere betreffende Fahrzeuge. In anderen Ausführungsformen kann das Verfahren 800 ein Überwachen und Aktualisieren einer diskreten Route in Echtzeit beinhalten, basierend auf Änderungen zu einem der eingegebenen Daten, einschließlich beispielsweise Änderungen in der Anzahl oder den Orten von Beobachtern, Änderungen, die mit dem betreffenden Fahrzeug assoziiert sind, oder anderen Faktoren, die dazu führen können, die diskrete Route für das betreffende Fahrzeug dynamisch anzupassen oder zu aktualisieren.
9 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform des Routenbestimmungssystems 100. Die verschiedenen Techniken gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen können in Hardware, in Software oder in einer Kombination dieser implementiert werden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Routenbestimmungssystem 100 konfiguriert, die oben beschriebenen und in Verbindung mit den 1-8 oben dargestellten Operationen auszuführen. In dieser Ausführungsform beinhaltet das Routenbestimmungssystem 100 eine Schnittstelle 900, einen oder mehrere Prozessoren 902, einen Speicher 904, eine Kartendatenbank 910 und einen Sender/Empfänger 914.
Die Schnittstelle 900 kann ein beliebiger Typ von Schnittstelle sein, welcher es dem Routenbestimmungssystem 100 ermöglicht, mit Benutzern und/oder anderen Computern oder Systemen zu kommunizieren. Beispielsweise kann das Routenbestimmungssystem 100 in einigen Ausführungsformen als Teil eines Schlachtfeldmanagementsystems implementiert sein. In einer solchen Ausführungsform kann es die Schnittstelle 900 dem Routenbestimmungssystem 100 ermöglichen, mit dem Schlachtfeldmanagementsystem zu kommunizieren. In anderen Ausführungsformen kann das Routenbestimmungssystem 100 auf einem Computer oder einer anderen Vorrichtung implementiert sein und die Schnittstelle 900 kann konfiguriert sein, es einem Benutzer zu ermöglichen, mit dem Routenbestimmungssystem 100 zu interagieren. In einer Ausführungsform kann das Routenbestimmungssystem 100 optional eine Anzeige 916 beinhalten, wie eine Bildschirm oder eine andere Ausgabe, und eine oder mehrere Eingabevorrichtungen 918, wie eine Tastatur, eine Maus, ein Griffel, ein Berührungsbildschirm etc., um es einem Benutzer zu ermöglichen, mit dem Routenbestimmungssystem 100 zu interagieren.
Der Prozessor 902 kann ein Mikroprozessor oder ein Mikrocontroller sein, der konfiguriert ist, Operationen zu implementieren, die mit den Funktionen des Routenbestimmungssystems 100 assoziiert sind. Der Prozessor 902 führt Anweisungen aus, die mit Software assoziiert sind, die im Speicher 904 gespeichert ist. Genauer speichert der Speicher 904 Anweisungen für verschiedene Kontrolllogiken, welche, wenn sie von dem Prozessor 902 ausgeführt werden, den Prozessor 902 dazu veranlassen, verschiedene Operationen für das Routenbestimmungssystem 100 wie hierin beschrieben auszuführen. In dieser Ausführungsform beinhaltet der Speicher 904 zumindest eine FOV Bestimmungslogik 906 und eine Routenbestimmungslogik 908. Die FOV Bestimmungslogik 906 ist konfiguriert, Operationen zu implementieren, welche mit dem Bestimmen eines FOV von einem oder von mehreren Beobachtern assoziiert ist, beispielsweise wie vorstehend mit Bezug auf das FOV Bestimmungsmodul 102 und/oder der Operation 806 des Verfahrens 800 beschrieben. Die Routenbestimmungslogik 908 ist konfiguriert, Operationen zu implementieren, welche mit dem Bestimmen einer diskreten Route für ein betreffendes Fahrzeug assoziiert sind, beispielsweise wie vorstehend mit Bezug auf das Routenbestimmungsmodul 104 und/oder die Operation 808 des Verfahrens 800 beschrieben.
Der Speicher 904 kann einen Nur-Lese-Speicher (ROM) von einem derzeit bekannten oder noch zu entwickelnden Typ, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) von einem derzeit bekannten oder noch zu entwickelnden Typ, Magnetplattenspeichermedienvorrichtungen, manipulationssicheren Speicher, optische Speichermedienvorrichtungen, Flash Speichervorrichtungen, elektrische, optische oder andere physische/greifbare Speichervorrichtungen beinhalten. Allgemein kann der Speicher 904 ein oder mehrere greifbare (nichttransitorische) computerlesbare Speichermedien (zum Beispiel eine Speichervorrichtung) umfassen, welche mit Software kodiert sind, welche von einem Computer ausführbare Anweisungen umfasst, und wenn die Software (von dem Prozessor 902) ausgeführt wird, ist diese eingerichtet, hierin beschriebene Operationen auszuführen.
Der Sender/Empfänger 914 ermöglicht Kommunikationen zwischen dem Routenbestimmungssystem 100 und anderen Computern und Vorrichtungen, einschließlich dem betreffenden Fahrzeug 120. Der Sender/Empfänger 914 kann zum Beispiel konfiguriert sein, diskrete Routinginformation an das betreffende Fahrzeug 120 zu senden, einschließlich Modifikationen und/oder Aktualisierungen der Route basierend auf Echtzeitdaten. Zudem kann der Sender/Empfänger 914 konfiguriert sein, Information zu empfangen, einschließlich zum Beispiel von einem oder von mehreren von Beobachterdaten 110, Gelände-/Höhendaten 112 oder Fahrzeugdaten 114, von anderen Datenbanken oder Vorrichtungen zur Verwendung durch das Routenbestimmungssystem 100 wie hierin beschrieben.
In einigen Ausführungsformen kann das Routenbestimmungssystem 100 auch eine Kartendatenbank 910 beinhalten, welche verwendet wird, um Daten zu speichern, die mit einem oder mehreren Zielgebieten assoziiert sind, einschließlich Indexsheds, Höhendaten, Geländedaten und andere Information über Zielgebiete, die von dem Routenbestimmungssystem 100 verwendet werden können. In einigen Ausführungsformen kann das Routenbestimmungssystem 100 zudem eine optionale Fahrzeugdatenbank 912 beinhalten. Die Fahrzeugdatenbank 912 kann Information speichern, die mit verschiedenen Typen oder Arten von betreffenden Fahrzeugen assoziiert ist, einschließlich Fahrzeugeigenschaften, -anforderungen, - beschränkungen, -begrenzungen und so weiter, welche von dem Routenbestimmungssystem 100 verwendet werden können.
Während verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, ist die Beschreibung allein beispielhaft und nicht beschränkend gedacht, und es wird den Fachleuten ersichtlich sein, dass viele weitere Ausführungsformen und Implementierungen möglich sind, die im Bereich der Erfindung liegen. Dementsprechend soll die Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt sein. Auch können verschiedene Abwandlungen und Änderungen gemacht werden innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche.

Claims

Verfahren zum Bestimmen einer Route für ein betreffendes Fahrzeug, wobei das Verfahren umfasst: Identifizieren eines ersten Beobachters, wobei der erste Beobachter einen ersten Ort hat, wobei der erste Beobachter sich innerhalb eines Zielgebiets befindet, und wobei das Zielgebiet eine Vielzahl von Gitterquadraten umfasst; Identifizieren eines zweiten Beobachters, wobei der zweite Beobachter einen zweiten Ort hat, und wobei der zweite Beobachter sich innerhalb des Zielgebiets befindet; Erhalten des ersten Orts für den ersten Beobachter und des zweiten Orts für den zweiten Beobachter; Anwenden von Höhendaten auf die Vielzahl von Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets; Bestimmen eines ersten Sichtfelds („Field-of-View“, FOV) für den ersten Beobachter und eines zweiten FOV für den zweiten Beobachter, wobei beide, das erste FOV und das zweite FOV, auf den Höhendaten basieren, wobei das erste FOV ein oder mehrere der Vielzahl von Gitterquadraten, die von dem ersten Ort aus sichtbar sind, beinhaltet, wobei der zweite Ort ein oder mehrere der Vielzahl von Gitterquadraten, die von dem zweiten Ort aus sichtbar sind, beinhaltet; und Bestimmen einer Route für das betreffende Fahrzeug, wobei die Route von einem Ausgangsort zu einem Zielort führt, wobei der Ausgangsort und der Zielort sich innerhalb des Zielgebiets befinden, und wobei die Route so bestimmt wird, einen Umfang der Route, der sich innerhalb des ersten FOV befindet, und einen Umfang der Route, der sich innerhalb des zweiten FOV befindet, zu minimieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Route weiter beinhaltet, wenigstens eines zu erfüllen von: einer Beschränkung eines Maximalgewichts, einer Geländebeschränkung, Vermeiden von dicht besiedelten Gebieten, oder Einschränkungen, die mit einem Typ von betreffendem Fahrzeug assoziiert sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei einer oder beide von dem ersten Ort und dem zweiten Ort aus Echtzeitdaten erhalten werden.
System zum Bestimmen einer Route für ein betreffendes Fahrzeug, wobei das System umfasst: zumindest eine Schnittstelle, welche konfiguriert ist, Daten zu empfangen; einen Speicher, welcher mit der zumindest einen Schnittstelle in Kommunikation steht; und einen Prozessor, der in Kommunikation mit der zumindest einen Schnittstelle und dem Speicher steht, wobei der Prozessor konfiguriert ist zum: Anwenden von Höhendaten auf eine Vielzahl von Gitterquadraten in einem Zielgebiet; basierend auf den Höhendaten, Bestimmen eines Sichtfelds (FOV) für das betreffende Fahrzeug, wobei das FOV eines oder mehrere aus der Vielzahl von Gitterquadraten beinhaltet, die von dem Ort des betreffenden Fahrzeugs aus sichtbar sind; und Bestimmen einer Route von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort innerhalb des Zielgebiets, welche einen Umfang der Route innerhalb des FOV des betreffenden Fahrzeugs minimiert.
System nach Anspruch 4, wobei der Prozessor weiter konfiguriert ist zum: Bestimmen, für jedes Gitterquadrat aus der Vielzahl von Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets, einer Menge von zwischenliegenden Gitterquadraten, welche sich zwischen dem Gitterquadrat und einem Zielgitterquadrat befinden.
Ein oder mehrere computerlesbare Speichermedien, die mit Anweisungen kodiert sind, welche, wenn sie von einem Prozessor eines Routenbestimmungssystems ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen zum: Erhalten eines Ort von einem oder von mehreren Beobachtern innerhalb eines Zielgebiets, wobei das Zielgebiet eine Vielzahl von Gitterquadraten umfasst; Anwenden von Höhendaten auf die Vielzahl von Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets; Bestimmen eines Sichtfelds (FOV) für jeden von dem einen oder den mehreren Beobachtern, wobei das FOV auf den Höhendaten basiert, wobei das FOV ein oder mehrere der Vielzahl von Gitterquadraten beinhaltet, welche von dem Ort des Beobachters aus sichtbar sind; und Bestimmen einer Route von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort innerhalb des Zielgebiets, wobei die Route so bestimmt wird, einen Umfang der Route zu minimieren, der sich innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern befindet.
Computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen der Route beinhaltet: Vermeiden eines Bereichs innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern, Minimieren von zumindest einem von einer Zeit oder einer Distanz innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern, Minimieren einer Querschnittsfläche des betreffenden Fahrzeugs innerhalb des FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern, Minimieren eines kombinierten Bereichs der FOV von dem einen oder den mehreren Beobachtern entlang der Route, oder Minimieren eines FOV des betreffenden Fahrzeugs entlang der Route.
Computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Anwenden der Höhendaten weiter zumindest eines umfasst von: Höhendaten, die mit einem Gelände innerhalb des Zielgebiets assoziiert sind, eine Höhe von dem einen oder den mehreren Beobachtern, oder eine Höhe des betreffenden Fahrzeugs.
Computerlesbares Speichermedium nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Anweisungen den Prozessor weiter dazu veranlassen: Bestimmen, für jedes Gitterquadrat aus der Vielzahl von Gitterquadraten innerhalb des Zielgebiets, einer Menge von zwischenliegenden Gitterquadraten, welche sich zwischen dem Gitterquadrat und einem Zielgitterquadrat befinden.
Computerlesbares Speichermedium nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Anwenden der Höhendaten weiter umfasst: Anwenden der Höhendaten auf einen oder mehrere Mengen von zwischenliegenden Gitterquadraten, welche sich zwischen einem Ort eines Beobachters von dem einen oder den mehreren Beobachtern und einem Zielgitterquadrat befinden; und wobei der Prozessor konfiguriert ist, basierend auf den angewandten Höhendaten, zu bestimmen, ob das Zielgitterquadrat für den Beobachter sichtbar ist.