JP2001033271A5

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Publication number: JP2001033271A5
Application number: JP1999184722A
Authority: JP
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2019-06-30

Claims

リアル・タイムで汎用航空機用の飛行経路の選択及び経路計画を実施する方法であって、
デジタル化地形高度データ（ＤＴＥＤ）を利用して、地形モデルを生成するステップを含んでおり、
当該地形モードはノードのセットを含んでおり、
前記ノードのそれぞれに、４つのパラメータＩ、Ｊ、Ｋ、Ｓが含まれており、
４つのパラメータＩ、Ｊ、Ｋ、Ｓが、ＤＴＥＤファイルの各高度ピーク・ポイントＩ、Ｊ、Ｋを対応するオクト・ツリーの３Ｄ位置コードにマッピングすることによって得られ、
パラメータＩ、Ｊによって、平面位置の高度Ｋの２Ｄ座標が定義され、パラメータＩ、Ｊ、Ｋによって、空間位置の３Ｄ座標が定義され、
地形高度をバンドに分割する高度のスケーリング・ファクタが導入され、
パラメータＫが、スケーリングを施された高度を表しており、
高度の等スケール値を有したオクト・ツリーのノードは合体されている対応するクォッド・ツリーの同一象限に発生し、
スケーリング・ファクタは、非線形とすることもできるし、あるいは、平均海面の代わりに、基線から始めることも可能であり、
パラメータＳが、ノードのカバレッジ・エリアであり、ノードのサイズを表すために追加され、
前記４つのパラメータＩ、Ｊ、Ｋ、Ｓが、そのビット位置にインターリーブして、ノードの整数表現を形成するものであり、
本方法はさらに、この地形モデルを利用して、航行空間が得られるようにするステップと、
地形モデルにアクセスして、検索し、地形マップを生成するステップと、
航行空間における出発点と到着点を与えて、地形マップにおける直行飛行経路の地上航跡を求めるステップと、
地上航跡及び飛行高度に基づいて危険ゾーンを識別するステップと、
前記危険ゾーンを用いて、回避のための１組の途中通過地点を割り当てるステップと、
衝突のない経路セグメントの集合が含まれる、航行空間の視程グラフを作成するステップと、
飛行経路探索アルゴリズムによって出発点と到着点をリンクさせるステップと、
地形モデルから飛行経路の地形プロフィールを得るステップとを含む方法。
前記地形モデルが、オクト・ツリー地形であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記地形モデルが、クォッド・ツリー及びオクト・ツリー構造の変形であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
それぞれのノードは整数で表示されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
各地形高度データが、その固有の対応ノードを備えていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記航行空間が、可能性のある飛行経路を割り当てるための領域として定義されることと、
前記航行空間において、地形高度データに対する３Ｄ及び２Ｄ操作が行えるように、オクト・ツリーとクォッド・ツリーが組み合わせられることと、
３Ｄ位置コードからＫビットを除去することによって、２Ｄ位置コードを得ることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記地形マップが、
アクセス・アルゴリズムを利用して、前記地形モデルにアクセスするステップと、
前記ノードのカバレッジ・エリアにアクセスするノード手段にアクセスするステップと、
検索アルゴリズムを利用して、前記地形モデルのノードのパラメータを検索するステップによって得られることと、
Ｉ、Ｊ、Ｋパラメータによって、ノードの平面位置及び高度が与えられ、マッピング・テーブルからのさまざまなカラー・コードが、各高度バンドに割り当てられることと、Ｓが、前記地形マップを形成するノードのカバレッジ・エリアを表すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
地上航跡が、ノード・リストとして形成される直線分であることと、
危険ゾーンが、ノードの高度と飛行高度がかち合う衝突検査から得られたノード・リストであることと、
各無衝突経路セグメントが、ノード・リストとして形成される直線分であることと、
途中通過地点が２Ｄ位置コードで表されることと、
視程グラフが、途中通過地点対間の各セグメントについて衝突検査を実施して、１組の無衝突経路セグメントを確認することによって作成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
航行空間における前記危険ゾーンの幾何学的領域の特徴のため、視程グラフに基づく経路探索アルゴリズムが用いられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
リアルタイムで地形の認識のための地形マスキングを実施する方法であって、
デジタル化地形高度データ（ＤＴＥＤ）を利用して、地形モデルを生成するステップと、
この地形モデルを利用して、航行空間を得るステップと、
地形モデルにアクセスして、検索し、地形マップを生成するステップと、
飛行経路の地上航跡及び飛行高度に基づいて、危険ゾーン、山頂、及び、障害物カバレッジ・エリアを識別するステップと、
視野方向地形マスキングを計算するステップと、を含む方法。
前記地形モデルに、それぞれ、整数で表される、１組のノードが含まれていることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
前記視野方向地形マスキングが、同じ位置コード表現を用いて、選択された飛行高度及び機首方位に関して視野方向地形マスキングを計算することと、
危険ゾーン、山頂、及び、障害物が、地形モデルのノードの部分集合を示しており、同質ノードによる衝突検査及び領域探索から得られること、を特徴とする請求項１０に記載の方法。
前記ノードのそれぞれに、４つのパラメータＩ、Ｊ、Ｋ、Ｓが含まれることと、
４つのパラメータＩ、Ｊ、Ｋ、Ｓが、ＤＴＥＤファイルの各高度ピーク・ポイントＩ、Ｊ、Ｋを対応するオクト・ツリーの３Ｄ位置コードにマッピングすることによって得られることと、
パラメータＩ、Ｊによって、平面位置の高度Ｋの２Ｄ座標が定義され、パラメータＩ、Ｊ、Ｋによって、空間位置の３Ｄ座標が定義されることと、
地形高度をバンドに分割する高度のスケーリング・ファクタが導入されることと、
パラメータＫが、スケーリングを施された高度を表すことと、
対応するクォッド・ツリーの同じ象限内に生じる、スケーリングを施された等しい高度値を備える前記オクト・ツリーのノードが、組み合わせられることと、
スケーリング・ファクタは、非線形とすることもできるし、あるいは、平均海面の代わりに、基線から始めることも可能であることと、
パラメータＳが、ノードのカバレッジ・エリアであり、ノードのサイズを表すために追加されることと、
前記４つのパラメータＩ、Ｊ、Ｋ、Ｓが、そのビット位置にインターリーブして、ノードの整数表現を形成していることと、
各地形高度データが、その固有の対応ノードを備えていることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
地形モデルの透視イメージを生成する方法であって、
デジタル化地形高度データ（ＤＴＥＤ）を利用して、地形モデルを生成するステップを含んでおり、
当該地形モードはノードのセットを有しており、
前記ノードのそれぞれに、４つのパラメータＩ、Ｊ、Ｋ、Ｓが含まれており、
４つのパラメータＩ、Ｊ、Ｋ、Ｓが、ＤＴＥＤファイルの各高度ピーク・ポイントＩ、Ｊ、Ｋを対応するオクト・ツリーの３Ｄ位置コードにマッピングすることによって得られ、
パラメータＩ、Ｊによって、平面位置の高度Ｋの２Ｄ座標が定義され、パラメータＩ、Ｊ、Ｋによって、空間位置の３Ｄ座標が定義され、
地形高度をバンドに分割する高度のスケーリング・ファクタが導入され、
パラメータＫが、スケーリングを施された高度を表しており、
高度の等スケール値を有したオクト・ツリーのノードは合体されている対応するクォッド・ツリーの同一象限に発生し、
スケーリング・ファクタは、非線形とすることもできるし、あるいは、平均海面の代わりに、基線から始めることも可能であり、
パラメータＳが、ノードのカバレッジ・エリアであり、ノードのサイズを表すために追加され、
前記４つのパラメータＩ、Ｊ、Ｋ、Ｓが、そのビット位置にインターリーブして、ノードの整数表現を形成するもりであり、
本方法はさらに、この地形モデルを利用して、航行空間を提供するステップと、
地形モデルにアクセスして、地形モデルからパラメータＩ、Ｊ、Ｋ、Ｓを検索し、透視イメージを生成するステップとを含む方法。
それぞれのノードは整数で表されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
各地形高度データが、その固有の対応ノードを備えていることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
パラメータＩ、Ｊ、Ｋ、Ｓの前記アクセス及び検索ステップが、
もとのＤＴＥＤファイルにアクセスせずに、入力データとして直接地形モデルを利用することを含み、Ｉ、Ｊ、Ｋパラメータによって、ノードの平面位置及び高度が得られ、マッピング・テーブルからのそれぞれに異なるカラー・コードが、各高度バンドに割り当てられ、Ｓが、地形の前記透視イメージを形成するノードのカバレッジ・エリアを表すことを特徴とする請求項１４に記載の方法。