JP6260688B2 - 空域情報処理装置、空域情報処理方法、空域情報処理プログラム - Google Patents
空域情報処理装置、空域情報処理方法、空域情報処理プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6260688B2 JP6260688B2 JP2016508300A JP2016508300A JP6260688B2 JP 6260688 B2 JP6260688 B2 JP 6260688B2 JP 2016508300 A JP2016508300 A JP 2016508300A JP 2016508300 A JP2016508300 A JP 2016508300A JP 6260688 B2 JP6260688 B2 JP 6260688B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- airspace
- line segment
- reference points
- information processing
- vector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
- G08G5/0095—Aspects of air-traffic control not provided for in the other subgroups of this main group
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Description
本発明は、空域情報処理装置、空域情報処理方法及び空域情報処理プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
今日、地球上での移動体監視を行うため、様々なナビゲーションシステムが運用されている。輸送機械の中でも移動距離が長大である航空機の運航を管理するには、広範囲での方位、距離の算出を行う必要が有る。航空機のナビゲーションシステムでは、一般に、国家の領土及び領空、又は飛行情報区(FIR:Flight Information Region)程度における広域の範囲で、大縮尺の空間情報を正確かつ効率的に処理することが求められる。
例えば、航空機等の空路は、真球上の2地点間を結ぶ線分を用いて表現することができる。この際、航空機等の安全確保のため、2本の空路が交差するか否かを判定することが極めて重要である。また、航空機は、上空に設定された空域のうち、運航が許可された空域を飛行することで、安全を確保している。この際、隣接する空域が重複してしまうと、重複した領域に複数の航空機が進入してしまい、安全確保の観点から問題である。よって、上記のナビゲーションシステムでは、航空機の安全確保のため、適切な空域設計が必要である。
一例として、地球上の多角形に対する任意の点の内外判定を行う位置関係判定方法が提案されている。この例では、空域を定義するための多角形の辺の調査方向(換言すれば、閉曲線の周回方向)を考慮し、周回方向に対して左右いずれの領域が空域であるかを判定する。
また、日本国特許出願である特願2013−271712では、様々な空域について、空域を構成する線分の交点検出や、空域の内外判定を行う手法が提案されている。
しかし、発明者は上述の手法には以下に示す問題点が有ることを見出した。飛行方式や空域設計仕様によっては、国家間や大陸間にまたがる大きな空域を取り扱うことが求められる場合が有る。この場合、例えば、国ごと又は空域ごとに、空域を定義している閉曲線の周回方向が異なる場合が想定し得る。これに対し、特許文献1の手法は、閉曲線の周回方向(多角形の辺の調査方向)を考慮しているものの、取り扱う空域を定義する閉曲線の方向が統一されいてない場合の取り扱いについては考慮していない。閉曲線の周回方向が異なる空域が混在している複数の空域を、特許文献1の手法で取り扱うと、周回方向の相違により空域の内外を誤って認識するなど、空域設計上許容できないエラーが生じるおそれが有る。
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、周回方向の定められていない複数の空域を統合して取り扱うことである。
本発明の一態様である空域情報処理装置は、球面上の離隔した位置に3つ以上設定された基準点から、球面上の閉曲線で定義される空域を構成する1以上の線分のうちで他の線分と交点を有することなく線分を引くことができるものを、前記3つ以上の基準点のそれぞれについて選択し、選択した線分から前記基準点へ向かうベクトルを、前記3つ以上の基準点のそれぞれについて生成するベクトル生成手段と、前記閉曲線で区切られる真球上の2つの領域のうち、前記3つ以上の基準点数の過半以上の前記ベクトルが存在する一方の領域を空域の外部として認識し、他方の領域を空域として認識する空域認識手段と、を備えるものである。
本発明の一態様である空域情報処理方法は、球面上の離隔した位置に3つ以上設定された基準点を示す情報を読み込み、球面上の1以上の線分からなる閉曲線で定義される空域を構成する線分を示す情報を読み込み、前記基準点から前記1以上の線分まで、他の線分と交点を有することなく線分を引くことができるものを、前記基準点のそれぞれについて選択し、選択した線分から前記基準点へ向かうベクトルを、前記基準点のそれぞれについて生成し、前記閉曲線で区切られる真球上の2つの領域のうち、前記3つ以上の基準点数の過半以上の前記ベクトルが存在する一方の領域を空域の外部として認識し、他方の領域を空域として認識するものである。
本発明の一態様である空域情報処理プログラムは、球面上の離隔した位置に3つ以上設定された基準点を示す情報を読み込む処理と、球面上の1以上の線分からなる閉曲線で定義される空域を構成する線分を示す情報を読み込む処理と、前記基準点から前記1以上の線分まで、他の線分と交点を有することなく線分を引くことができるものを、前記基準点のそれぞれについて選択する処理と、選択した線分から前記基準点へ向かうベクトルを、前記基準点のそれぞれについて生成する処理と、前記閉曲線で区切られる真球上の2つの領域のうち、前記3つ以上の基準点数の過半以上の前記ベクトルが存在する一方の領域を空域の外部として認識し、他方の領域を空域として認識する処理と、をコンピュータに実行させるものである。
本発明によれば、周回方向の定められていない複数の空域を統合して取り扱うことができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
実施の形態1
実施の形態1にかかる空域情報処理装置100について説明する。空域情報処理装置100は、球面上において1又は複数の線分からなる閉曲線で区切られる周回方向の定められていない複数の空域の情報を統合して取り扱う装置である。
実施の形態1にかかる空域情報処理装置100について説明する。空域情報処理装置100は、球面上において1又は複数の線分からなる閉曲線で区切られる周回方向の定められていない複数の空域の情報を統合して取り扱う装置である。
まず、閉曲線を構成する線分について説明する。真球上での線分は、以下の3つに大別できる。
真球上における2地点を最短で結ぶ線分
真球CB上(地表面上)の地点P1と地点P2との間を結ぶ線分について説明する。図1は、真球CB上の地点P1と地点P2との間を結ぶ線分Lを示す図である。Vaは、地点P1と地点P2との間を結ぶ線分Lが属する平面PL1に対する単位法線ベクトルである。平面PL1は、真球CBの中心を含む面である。EQは真球CBの赤道である。平面PL1に対する単位法線ベクトルVaは、以下の式(1)で表される。
真球CB上(地表面上)の地点P1と地点P2との間を結ぶ線分について説明する。図1は、真球CB上の地点P1と地点P2との間を結ぶ線分Lを示す図である。Vaは、地点P1と地点P2との間を結ぶ線分Lが属する平面PL1に対する単位法線ベクトルである。平面PL1は、真球CBの中心を含む面である。EQは真球CBの赤道である。平面PL1に対する単位法線ベクトルVaは、以下の式(1)で表される。
真球上の円
真球CB上での円について説明する。図2は、真球CB上の円CC1を示す図である。真球CB上の円CC1は、ある点P0からの距離rの地点の集合として理解することができる。円CC1の円周上の点Pの位置ベクトルは、点P0の位置ベクトルを用いた以下の式(4)の各ベクトル方程式を満たす。Rは、真球CBの半径を示す。Vdは、円CC1が属する平面の単位法線ベクトルであり、点P0の位置ベクトルに一致する。
sdは、真球CB上において点P0と点Pとがなす角の余弦であり、以下の式(5)で表される。
真球CB上での円について説明する。図2は、真球CB上の円CC1を示す図である。真球CB上の円CC1は、ある点P0からの距離rの地点の集合として理解することができる。円CC1の円周上の点Pの位置ベクトルは、点P0の位置ベクトルを用いた以下の式(4)の各ベクトル方程式を満たす。Rは、真球CBの半径を示す。Vdは、円CC1が属する平面の単位法線ベクトルであり、点P0の位置ベクトルに一致する。
真球の2地点を結ぶ円弧
真球CB上の円弧について説明する。真球CB上の円弧は、真球CB上の点P0から距離rの点の集合として理解することができる。
真球CB上の円弧について説明する。真球CB上の円弧は、真球CB上の点P0から距離rの点の集合として理解することができる。
円弧の始点から終点への方向が反時計回りの場合について説明する。図3は、始点から終点への方向が反時計回りの真球CB上の円弧CC2を示す図である。2点間の方向が反時計回りの場合、円弧CC2上の点Pの位置ベクトルは、以下の式(6)の各ベクトル方程式を満たす。Rは、真球CBの半径を示す。Veは、円弧CC2が属する平面の単位法線ベクトルであり、点P0の位置ベクトルに一致する。
sdは、真球上において地点P0と点Pとがなす角の余弦であり、以下の式(7)で表される。
円弧の始点から終点への方向が時計回りの場合について説明する。図4は、始点から終点への方向が時計回りの真球CB上の円弧CC3を示す図である。2点間の方向が時計回りの場合、円弧CC3上の点Pの位置ベクトルは、以下の式(8)の各ベクトル方程式を満たす。Rは、真球CBの半径を示す。Veは、円弧CC3が属する平面の単位法線ベクトルであり、点P0の位置ベクトルと逆方向である。
seは、真球CB上において地点P0と円弧上の任意の点Pとがなす角の余弦に等しく、かつ符号が負であり、以下の式(9)で表される。
次いで、真球上に設定される空域について説明する。図5は、真球CB上に設けられた空域の例を示す図である。図5では、空域Aが線分LA1〜LA4からなる閉曲線で囲まれることで、外部の領域と区切られている。図5の空域はあくまで例示であるので、空域Aを囲む線分の数は、1本(すなわち、真球CB上の円)又は4本以外の複数本とすることができる。図5の例では、線分LA1〜LA4で構成される閉曲線を真球の外部から見て反時計回りに進む場合に、線分から見て左側に見える真球上の領域が、空域Aとして定義される。よって、この場合、線分から見て右側に見える真球上の領域は、空域Aの外側の領域として定義される。
以上、要約すると、空域を定義する場合、以下の2つの情報が必要であることが理解できる。
(1)線分情報
空域を囲む1又は複数の線分の指定。
(2)方向情報
空域を囲む線分で構成される閉曲線を真球の外部から見た場合の向き(反時計回り、時計回り)の指定。
(1)線分情報
空域を囲む1又は複数の線分の指定。
(2)方向情報
空域を囲む線分で構成される閉曲線を真球の外部から見た場合の向き(反時計回り、時計回り)の指定。
しかし、本実施の形態にかかる空域情報処理装置100では、真球上の相当程度に大きな空域を取り扱うことを想定している。そのため、団体、法人、国家等の異なる主体が作成した空域情報を一括して取り扱う必要が生じる。
この場合、空域を囲む線分のそれぞれを指定するには、線分の始点及び終点(例えば、図1の点P1及びP2)を線分情報として与えればよい。また、始点と終点とを結ぶ経路が一意に定義されていない場合には、上述の式(3)のような線分の経路を指定する情報を線分情報に加えればよい。つまり、線分情報については、数学的に一意に定められるものである。よって、空域を取り扱う団体、法人、国家等の間で、空域の定義ルールが異なる場合でも、空域を囲む線分を何らかの方式で表現すれば足りるので、線分情報の相違が問題にはならない。
これに対し、方向情報については、以下の理由で取扱いに注意を要する。方向情報については、閉曲線の向きは人為的に決められるものである。よって、閉曲線の向きは、空域を取り扱う団体、法人、国家等の間では異なることがある。例えば、A国においては閉曲線の向きが反時計回りと規定され、B国においては閉曲線の向きが時計回りと規定されている場合が想定し得る。この場合、A国の空域情報を用いるシステムでは閉曲線の向きは反時計回りであると定義されるので、B国で作成された線分情報をA国のシステムに入力して空域を認識させようとすると、B国の線分情報が示そうとした空域はA国のシステムでは空域の外側だと認識されてしまう。つまり、このような場合には、空域が誤って認識されてしまう問題が生じる。
これを避けるには、団体、法人、国家等の異なる主体で作成された線分情報ごとに、方向情報を指定することも考え得る。しかし、既存のシステムでは、本実施の形態にかかる空域情報処理装置100のような広域にわたる空域を取り扱うことを想定していないので、空域を指定する線分情報に、閉曲線の向きを指定する方向情報を付加する機能を有していない。また、方向情報を付加するにしても、システムに入力する情報が増えるだけでなく、方向情報の指定を誤れば上述と同様の問題が生じる。
また、閉曲線で区切られた空域の面積は、その用途から明らかなように、通常は地球上の表面積の半分よりも小さい。よって、空域の面積と空域の外側の領域の面積とを比較すれば、面積の小さい方が空域であることを判別することはできる。しかし、球面上の閉曲線で区切られる領域の面積を求める場合、計算量が膨大になり、単に空域を認識させるための処理としては適当でない。特に、複数の空域を取り扱う場合、システムが単に空域を認識するためだけに膨大な計算を行うことになり、現実的でない。
これに対し、本実施の形態にかかる空域情報処理装置100は、閉曲線の向きが統一されていない空域情報から、少ない計算量にて正確に空域を認識できるものである。以下、空域情報処理装置100について、具体的に説明する。
図6は、実施の形態1にかかる空域情報処理装置100の基本構成を模式的に示す図である。空域情報処理装置100は、ベクトル生成部1及び空域認識部2を有する。図7は、周辺装置を含む空域情報処理装置の例である空域情報処理装置101の構成を示す図である。空域情報処理装置101は、空域情報処理装置100に、基準点読込部3、線分情報読込部4及び記憶部5を追加した構成を有する。
以下、本実施の形態にかかる空域情報処理装置の動作について説明する。図8は、実施の形態1にかかる空域情報処理装置100の空域情報処理動作を示すフローチャートである。
ステップS11:基準点読み込み
ベクトル生成部1は、基準点を読み込む。具体的には、基準点読込部3が、記憶部5に記憶されている基準点を読み込み、読み込み結果をベクトル生成部1へ出力する。本実施の形態では、基準点は少なくとも球面CB上に3つ設定されている。基準点は、各基準点間の距離が概ね等しくなるように設定される。図9は、実施の形態1にかかる空域情報処理装置100での基準点ST1〜ST3の例を示す図である。図9では、球面CBの赤道上に120°の経度間隔で基準点ST1〜ST3が設定されている。
ベクトル生成部1は、基準点を読み込む。具体的には、基準点読込部3が、記憶部5に記憶されている基準点を読み込み、読み込み結果をベクトル生成部1へ出力する。本実施の形態では、基準点は少なくとも球面CB上に3つ設定されている。基準点は、各基準点間の距離が概ね等しくなるように設定される。図9は、実施の形態1にかかる空域情報処理装置100での基準点ST1〜ST3の例を示す図である。図9では、球面CBの赤道上に120°の経度間隔で基準点ST1〜ST3が設定されている。
ステップS12:線分情報読み込み
ベクトル生成部1は、線分情報を読み込む。具体的には、線分情報読込部4が、記憶部5に予め記憶されている空域の線分情報を読み込み、読み込み結果をベクトル生成部1へ出力する。図5に示す例の場合、線分情報読込部4は、空域Aの線分LA1〜LA4を示す情報を読み込む。
ベクトル生成部1は、線分情報を読み込む。具体的には、線分情報読込部4が、記憶部5に予め記憶されている空域の線分情報を読み込み、読み込み結果をベクトル生成部1へ出力する。図5に示す例の場合、線分情報読込部4は、空域Aの線分LA1〜LA4を示す情報を読み込む。
ステップS13:ベクトル生成
ベクトル生成部1は、線分LA1〜LA4のうちで、各基準点から他の線分と交点を有することなく線分を引くことができる線分を、基準点のそれぞれについて選択する。そして、選択した線分から対応する基準点へ向かうベクトルを、基準点のそれぞれについて生成する。
ベクトル生成部1は、線分LA1〜LA4のうちで、各基準点から他の線分と交点を有することなく線分を引くことができる線分を、基準点のそれぞれについて選択する。そして、選択した線分から対応する基準点へ向かうベクトルを、基準点のそれぞれについて生成する。
ステップS13について、より詳しく説明する。図10は、実施の形態1にかかる空域情報処理装置100でのベクトル生成処理を示すフローチャートである。
ステップS131
線分LA1〜LA4のうちの任意の線分上に、任意の点P0を設定する。
線分LA1〜LA4のうちの任意の線分上に、任意の点P0を設定する。
ステップS132
ここでは、基準点をSTi(1≦i≦3)と表す。まず、iを初期値「1」に設定する(i=1)。
ここでは、基準点をSTi(1≦i≦3)と表す。まず、iを初期値「1」に設定する(i=1)。
ステップS133
基準点STiを選択する。
基準点STiを選択する。
ステップS134
点P0から基準点STiへ線分LABを引く。
点P0から基準点STiへ線分LABを引く。
ステップS135
点P0を設定した線分以外の線分と、線分LABとの交点を求める。
点P0を設定した線分以外の線分と、線分LABとの交点を求める。
ステップS136
上記で求めた交点のうち、基準点STiに最も近いものを、点PAとして選定する。
上記で求めた交点のうち、基準点STiに最も近いものを、点PAとして選定する。
ステップS137
点PAから基準点STiへ向かうベクトルVSiを生成する。
点PAから基準点STiへ向かうベクトルVSiを生成する。
ステップS138
i=3であるかを確認する。i=3である場合、ステップS13の処理を終了する。
i=3であるかを確認する。i=3である場合、ステップS13の処理を終了する。
ステップS139
i<3である場合、iに1を加え(i=i+1)、ステップS132へ戻る。
i<3である場合、iに1を加え(i=i+1)、ステップS132へ戻る。
以上のステップS131〜S139により、上述したステップS13でのベクトル生成を行うことができる。上述で基準点ST1が選択されたときにベクトルを生成する場合の例を、図11〜19に示す。図11〜19では、図面の簡略のため、空域を平面上で近似的に表している。図11〜図13は、2本の円弧で挟まれた三日月形の空域におけるベクトル生成を示す図である。図14〜図16は、円形の空域におけるベクトル生成を示す図である。図17〜図19は、4本の線分で囲まれた矩形の空域におけるベクトル生成を示す図である。
ステップS14:空域認識
空域認識部2は、閉曲線で区切られる真球上の2つの領域のうち、基準点数の過半以上の基準点が存在する一方の領域を空域の外部として認識し、他方の領域を空域として認識する。つまり、空域認識部2は、いずれの領域の基準点が多いかを、多数決により判定し、空域の周回方向を決定する。
空域認識部2は、閉曲線で区切られる真球上の2つの領域のうち、基準点数の過半以上の基準点が存在する一方の領域を空域の外部として認識し、他方の領域を空域として認識する。つまり、空域認識部2は、いずれの領域の基準点が多いかを、多数決により判定し、空域の周回方向を決定する。
ステップS14について、より詳しく説明する。図20は、実施の形態1にかかる空域情報処理装置100での空域認識処理を示すフローチャートである。
閉曲線で区切られる2領域を、空域の定義された方向に境界線を周回したときに左側にある領域A1及び右側にある領域A2とする。この場合、領域A1及び領域A2のいずれが空域であるかの判断条件は、以下の9ケースが考え得る。図21は、実施の形態1にかかる空域情報処理装置100での空域判断条件を表した表である。
ケース1
基準点ST1〜ST3がいずれも閉曲線CL上に存在する場合である。図22は、ケース1での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、領域A1及びA2のいずれにも基準点は存在しない。よって、上述の多数決は成立しないので、エラーとなる。しかし、実際には、十分に離隔した3つの基準点が領域A1と領域A2との境界である閉曲線に含まれるような巨大な空域は想定しがたい。したがって、基準点を適切に設定することで、このエラーは防止される。
基準点ST1〜ST3がいずれも閉曲線CL上に存在する場合である。図22は、ケース1での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、領域A1及びA2のいずれにも基準点は存在しない。よって、上述の多数決は成立しないので、エラーとなる。しかし、実際には、十分に離隔した3つの基準点が領域A1と領域A2との境界である閉曲線に含まれるような巨大な空域は想定しがたい。したがって、基準点を適切に設定することで、このエラーは防止される。
ケース2
基準点ST1〜ST3のうち、2つの基準点が閉曲線CL上に存在する場合である。図23は、ケース2での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、領域A1及びA2のいずれかに1つの基準点が存在するものの、上述の多数決は成立しないのでエラーとなる。しかし、実際には、ケース1と同様に、2つの基準点が領域A1と領域A2との境界である閉曲線に含まれるような巨大な空域は想定しがたい。したがって、基準点を適切に設定することで、このエラーは防止される。
基準点ST1〜ST3のうち、2つの基準点が閉曲線CL上に存在する場合である。図23は、ケース2での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、領域A1及びA2のいずれかに1つの基準点が存在するものの、上述の多数決は成立しないのでエラーとなる。しかし、実際には、ケース1と同様に、2つの基準点が領域A1と領域A2との境界である閉曲線に含まれるような巨大な空域は想定しがたい。したがって、基準点を適切に設定することで、このエラーは防止される。
ケース3
基準点ST1〜ST3のうち、1つの基準がCL閉曲線上に存在する場合である。図24は、ケース3での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、領域A1及びA2のそれぞれに1つの基準点が存在するものの、上述の多数決は成立しないのでエラーとなる。しかし、この場合、領域A1と領域A2とは、同程度の大きさであると考えうるが、真球を二分するほどの大きな空域は想定しがたい。したがって、基準点を適切に設定することで、このエラーは防止される。
基準点ST1〜ST3のうち、1つの基準がCL閉曲線上に存在する場合である。図24は、ケース3での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、領域A1及びA2のそれぞれに1つの基準点が存在するものの、上述の多数決は成立しないのでエラーとなる。しかし、この場合、領域A1と領域A2とは、同程度の大きさであると考えうるが、真球を二分するほどの大きな空域は想定しがたい。したがって、基準点を適切に設定することで、このエラーは防止される。
ケース4
基準点ST1〜ST3のうち1つの基準点が閉曲線上に存在し、2つの基準点が領域A1に存在する場合である。図25は、ケース4及び5での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、多数決は成立し、領域A2が空域として認識される。
基準点ST1〜ST3のうち1つの基準点が閉曲線上に存在し、2つの基準点が領域A1に存在する場合である。図25は、ケース4及び5での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、多数決は成立し、領域A2が空域として認識される。
ケース5
基準点ST1〜ST3のうち1つの基準点が閉曲線上に存在し、2つの基準点が領域A2に存在する場合である。この場合、多数決は成立し、領域A1が空域として認識される。
基準点ST1〜ST3のうち1つの基準点が閉曲線上に存在し、2つの基準点が領域A2に存在する場合である。この場合、多数決は成立し、領域A1が空域として認識される。
ケース6
領域A1に3つの基準点が存在する場合である。図26は、ケース6及び9での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、多数決は成立し、領域A2が空域として認識される。
領域A1に3つの基準点が存在する場合である。図26は、ケース6及び9での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、多数決は成立し、領域A2が空域として認識される。
ケース7
領域A1に2つの基準点が存在し、領域A2に1つの基準点が存在する場合である。図26は、ケース7及び8での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、多数決は成立し、領域A2が空域として認識される。
領域A1に2つの基準点が存在し、領域A2に1つの基準点が存在する場合である。図26は、ケース7及び8での基準点と閉曲線の位置関係の例を示す図である。この場合、多数決は成立し、領域A2が空域として認識される。
ケース8
領域A1に1つの基準点が存在し、領域A2に2つの基準点が存在する場合である。この場合、多数決は成立し、領域A1が空域として認識される。
領域A1に1つの基準点が存在し、領域A2に2つの基準点が存在する場合である。この場合、多数決は成立し、領域A1が空域として認識される。
ケース9
領域A2に3つの基準点が存在する場合である。この場合、多数決は成立し、領域A1が空域として認識される。
領域A2に3つの基準点が存在する場合である。この場合、多数決は成立し、領域A1が空域として認識される。
ステップS14の手順について、より詳しく説明する。
ステップS141
領域A1の基準点数N1が2本以上であるか(N1≧2)を判定する。
ステップS141
領域A1の基準点数N1が2本以上であるか(N1≧2)を判定する。
ステップS142
N1≧2である場合には、ケース4、6及び7のいずれかに該当するので、領域A2を空域として認定する。この場合、空域の境界線は時計回り、つまり逆方向に周回していることとなる。空域の境界線の周回方向を反時計回り、つまり順方向に周回するように是正するため、空域の定義方向を逆転させる。
N1≧2である場合には、ケース4、6及び7のいずれかに該当するので、領域A2を空域として認定する。この場合、空域の境界線は時計回り、つまり逆方向に周回していることとなる。空域の境界線の周回方向を反時計回り、つまり順方向に周回するように是正するため、空域の定義方向を逆転させる。
ステップS143
N1<2である場合には、領域A2のベクトル数N2が2本以上であるか(N2≧2)を判定する。
N1<2である場合には、領域A2のベクトル数N2が2本以上であるか(N2≧2)を判定する。
ステップS144
N2≧2である場合には、ケース5、8及び9のいずれかに該当するので、領域A1を空域として認定する。この場合、空域の境界線は反時計回り、つまり順方向に周回していることとなる。
N2≧2である場合には、ケース5、8及び9のいずれかに該当するので、領域A1を空域として認定する。この場合、空域の境界線は反時計回り、つまり順方向に周回していることとなる。
ステップS145
N2<2である場合には、上記のケース1〜3のいずれかに該当するので、エラーを通知する。
N2<2である場合には、上記のケース1〜3のいずれかに該当するので、エラーを通知する。
以上説明したように、ステップS14では、それぞれの領域に含まれる基準点数を数えることで、領域の真の周回方向を決定できる。本実施の形態では、3つの基準点を離隔して配置しているので、基準点の過半を含む方の一方の領域は、他方の領域よりも面積が大きいと見なすことができる。従って、空域が地表面に対して有意に面積が小さいので、面積が小さい方の領域を空域として認識させればよい。換言すれば、空域情報処理装置100は、基準点を用いた多数決を行うことで、近似的に閉曲線で区切られる2つの領域の面積を比較していると理解することもできる。
その後、空域情報処理装置100で設定されている閉曲線の周回方向に合うように、認識した空域を囲む閉曲線の周回方向を設定してもよい。例えば、空域の周回方向を反時計回りとして定義する場合、閉曲線から出射するベクトルが多い側の領域を右に見る方向が、周回方向となる。
以上説明したように、本構成によれば、閉曲線の周回方向が統一されていない複数の空域情報を、正確に統合して取り扱うことが可能である。
実施の形態2
実施の形態2にかかる空域情報処理装置200について説明する。空域情報処理装置200は、実施の形態1かかる空域情報処理装置100の変形例であり、同様の構成を有するものの動作が異なる。空域情報処理装置200は、空域情報処理装置100と比較して、空域認識の妥当性判断をさらに行う。この妥当性判断は、空域情報処理装置200の空域認識部2で行われる。
実施の形態2にかかる空域情報処理装置200について説明する。空域情報処理装置200は、実施の形態1かかる空域情報処理装置100の変形例であり、同様の構成を有するものの動作が異なる。空域情報処理装置200は、空域情報処理装置100と比較して、空域認識の妥当性判断をさらに行う。この妥当性判断は、空域情報処理装置200の空域認識部2で行われる。
実施の形態1では、空域が閉曲線で区切られるものとして説明したが、1本の閉曲線は、閉曲線の一部分と他の部分とが交点を有する場合が有る。図28は、交点を持たない閉曲線の例を示す図である。図28に示すように、交点を持たない場合、線分L11〜L14で構成される閉曲線CL10は、概ね環状の形状となる。
図29は、交点を有する閉曲線の例を示す図である。この例では、線分L21〜L24で構成される閉曲線CL20は8の字の形状となり、線分L22と線分L24とが1つの交点CPを有している。この場合、実施の形態1で説明した空域認識を行うと、空域を正常に認識することはできない。
よって、閉曲線が交点を有する場合、これを検出してエラーを通知する機能が求められる。もっとも、空域情報は、通常は閉曲線に交点が生じないように設定される。しかし、データ作成や入力の際に、誤って空域情報が設定されることは想定し得る。そのため、正確な空域設計を行うには、閉曲線が交点を有する場合を検出する必要が有る。
以下、空域情報処理装置200の空域情報処理について説明する。図30は、実施の形態2にかかる空域情報処理装置200の空域情報処理動作を示すフローチャートである。空域情報処理装置200の空域情報処理では、図8に示す空域情報処理装置100の空域情報処理のステップS12とステップS13との間に、妥当性判断(ステップS20)が追加されている。
以下、妥当性判断(ステップS20)について説明する。図31は、実施の形態1にかかる空域情報処理装置100でのベクトル妥当性判断処理を示すフローチャートである。ここでは、空域を区切る閉曲線が構成するN本(Nは、1以上の整数)の線分により構成される。各線分については、パラメータj(1≦j≦N)を用いてL(j)と表記し、パラメータk(j+1≦k≦N)を用いてL(k)と表記する。
ステップS201
パラメータjを「1」に設定する(j=1)。
パラメータjを「1」に設定する(j=1)。
ステップS202
jがNよりも大きいか(j>N)を判定する。
j>Nである場合、妥当性判断(ステップS20)を終了する。
jがNよりも大きいか(j>N)を判定する。
j>Nである場合、妥当性判断(ステップS20)を終了する。
ステップS203
jがN以下(j≦N)である場合、パラメータkを、k=j+1に設定する。
jがN以下(j≦N)である場合、パラメータkを、k=j+1に設定する。
ステップS204
kがNよりも大きいか(k>N)を判定する。
kがNよりも大きいか(k>N)を判定する。
ステップS205
k>Nである場合、パラメータjに「1」を加算する(j=j+1)。その後、ステップS202に戻る。
k>Nである場合、パラメータjに「1」を加算する(j=j+1)。その後、ステップS202に戻る。
ステップS206
kがN以下(k≦N)である場合、線分L(j)と線分L(k)との交点を全て求める。
kがN以下(k≦N)である場合、線分L(j)と線分L(k)との交点を全て求める。
ステップS207
k=j+1であるかを判定する。
k≠j+1である場合、ステップS211へ進む。
k=j+1であるかを判定する。
k≠j+1である場合、ステップS211へ進む。
ステップS208
ステップS207においてk=j+1である場合、ステップS205で求めた交点のうち、線分L(j)の終点PE(j)であり、かつ、線分L(k)の始点PS(k)であるものが存在するかを判定する。
ステップS207においてk=j+1である場合、ステップS205で求めた交点のうち、線分L(j)の終点PE(j)であり、かつ、線分L(k)の始点PS(k)であるものが存在するかを判定する。
ステップS209
ステップS208において、線分L(j)の終点PE(j)であり、かつ、線分L(k)の始点PS(k)である交点が存在する場合、当該交点を削除する。
ステップS208において、線分L(j)の終点PE(j)であり、かつ、線分L(k)の始点PS(k)である交点が存在する場合、当該交点を削除する。
ステップS210
ステップS208において、線分L(j)の終点PE(j)であり、かつ、線分L(k)の始点PS(k)である交点が存在しない場合、空域認識は不可能であるとして、処理を中止し、エラーを通知する。
ステップS208において、線分L(j)の終点PE(j)であり、かつ、線分L(k)の始点PS(k)である交点が存在しない場合、空域認識は不可能であるとして、処理を中止し、エラーを通知する。
ステップS211
j=1かつk=Nであるかを判定する。
j=1かつk=Nが成立しない場合、ステップS214へ進む。
j=1かつk=Nであるかを判定する。
j=1かつk=Nが成立しない場合、ステップS214へ進む。
ステップS212
ステップS211においてj=1かつk=Nである場合、線分L(k)の終点PE(k)であり、かつ、線分L(j)の始点PS(j)である交点であるものが存在するかを判定する。
ステップS211においてj=1かつk=Nである場合、線分L(k)の終点PE(k)であり、かつ、線分L(j)の始点PS(j)である交点であるものが存在するかを判定する。
ステップS213
ステップS212において、線分L(k)の終点PE(k)であり、かつ、線分L(j)の始点PS(j)である交点が存在する場合、当該交点を削除する。
ステップS212において、線分L(k)の終点PE(k)であり、かつ、線分L(j)の始点PS(j)である交点が存在する場合、当該交点を削除する。
ステップS213
ステップS212において、線分L(k)の終点PE(k)であり、かつ、線分L(j)の始点PS(j)である交点が存在しない場合、ステップS210に進み、空域認識は不可能であるとして、処理を中止し、エラーを通知する。
ステップS212において、線分L(k)の終点PE(k)であり、かつ、線分L(j)の始点PS(j)である交点が存在しない場合、ステップS210に進み、空域認識は不可能であるとして、処理を中止し、エラーを通知する。
ステップS214
線分L(j)と線分L(k)との交点が存在するかを判定する。
線分L(j)と線分L(k)との交点が存在する場合、ステップS210に進み、空域認識は不可能であるとして、処理を中止し、エラーを通知する。
線分L(j)と線分L(k)との交点が存在するかを判定する。
線分L(j)と線分L(k)との交点が存在する場合、ステップS210に進み、空域認識は不可能であるとして、処理を中止し、エラーを通知する。
ステップS215
線分L(j)と分L(k)との交点が存在しない場合、パラメータkに「1」を加算する(k=k+1)。その後、ステップS204へ進む。
線分L(j)と分L(k)との交点が存在しない場合、パラメータkに「1」を加算する(k=k+1)。その後、ステップS204へ進む。
以上のステップS201〜S215により、上述した空域が複数の領域に区切られる場合を検出することができる。これにより、誤った空域認識又は空域認識が不可能な空域情報に基づく処理を未然に防止することができる。
その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
以上では、空域情報処理装置及びこの装置で行われる空域情報処理方法について説明した。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
上述の実施の形態では、基準点の数を3としてが、基準点数が4以上の任意の数とすることができる。また、上述の実施の形態では、基準点を赤道上に設定したが、基準点は任意の位置に設定することができる。
上述の実施の形態では、エラー通知はケース1〜3に該当する場合に行われるものとして説明したが、これは例示に過ぎない。例えば、空域設計の仕様に応じて、エラー通知条件を変更することが可能である。
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
100 空域情報処理装置
101 空域情報処理装置
1 ベクトル生成部
2 空域認識部
3 基準点読込部
4 線分情報読込部
5 記憶部
101 空域情報処理装置
1 ベクトル生成部
2 空域認識部
3 基準点読込部
4 線分情報読込部
5 記憶部
Claims (6)
- 球面上の離隔した位置に3つ以上設定された基準点から、球面上の閉曲線で定義される空域を構成する1以上の線分のうちで他の線分と交点を有することなく線分を引くことができるものを、前記3つ以上の基準点のそれぞれについて選択し、選択した線分から前記基準点へ向かうベクトルを、前記3つ以上の基準点のそれぞれについて生成するベクトル生成手段と、
前記閉曲線で区切られる真球上の2つの領域のうち、前記3つ以上の基準点数の過半以上の前記ベクトルが存在する一方の領域を空域の外部として認識し、他方の領域を空域として認識する空域認識手段と、を備える、
空域情報処理装置。 - 前記3つ以上の基準点と、前記閉曲線を構成する1以上の線分を示す線分情報が記憶された記憶手段と、
前記記憶手段から前記3つ以上の基準点を読み込み、読み込み結果を前記ベクトル生成手段へ出力する基準点読込手段と、
前記記憶手段から前記線分情報を読み込み、読み込み結果を前記ベクトル生成手段へ出力する線分情報読込手段と、を備える、
請求項1に記載の空域情報処理装置。 - 前記ベクトル生成手段は、
前記1以上の線分から1本の線分を選択し、選択した前記線分上の任意の一点から選択した前記基準点へ第1の線分を引き、
前記3つ以上の基準点から1つの基準点を選択し、
前記第1の線分と、選択した前記線分以外の線分との交点を求め、
前記交点のうちで、選択した前記基準点に最も近いものを選定し、
選定した前記交点から選択した前記基準点へ向かうベクトルを生成する、
請求項1又は2に記載の空域情報処理装置。 - 前記空域認識手段は、
前記閉曲線で区切られる真球上の2つの領域の一方である第1の領域に存在する前記ベクトルの数が前記3つ以上の基準点数の過半以上である場合、他方の第2の領域を空域として認識し、
前記第2の領域に存在する前記ベクトルの数が前記3つ以上の基準点数の過半以上である場合、前記第1の領域を空域として認識し、
前記第1の領域及び前記第2の領域のいずれにも、前記3つ以上の基準点数の過半以上の前記ベクトルが存在しない場合、エラーを通知する、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の空域情報処理装置。 - 球面上の離隔した位置に3つ以上設定された基準点を示す情報を読み込み、
球面上の1以上の線分からなる閉曲線で定義される空域を構成する線分を示す情報を読み込み、
前記基準点から前記1以上の線分まで、他の線分と交点を有することなく線分を引くことができるものを、前記基準点のそれぞれについて選択し、
選択した線分から前記基準点へ向かうベクトルを、前記基準点のそれぞれについて生成し、
前記閉曲線で区切られる真球上の2つの領域のうち、前記3つ以上の基準点数の過半以上の前記ベクトルが存在する一方の領域を空域の外部として認識し、他方の領域を空域として認識する、
空域情報処理方法。 - 球面上の離隔した位置に3つ以上設定された基準点を示す情報を読み込む処理と、
球面上の1以上の線分からなる閉曲線で定義される空域を構成する線分を示す情報を読み込む処理と、
前記基準点から前記1以上の線分まで、他の線分と交点を有することなく線分を引くことができるものを、前記基準点のそれぞれについて選択する処理と、
選択した線分から前記基準点へ向かうベクトルを、前記基準点のそれぞれについて生成する処理と、
前記閉曲線で区切られる真球上の2つの領域のうち、前記3つ以上の基準点数の過半以上の前記ベクトルが存在する一方の領域を空域の外部として認識し、他方の領域を空域として認識する処理と、をコンピュータに実行させる、
空域情報処理プログラム。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2014/001563 WO2015140830A1 (ja) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | 空域情報処理装置、空域情報処理方法、空域情報処理プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2015140830A1 JPWO2015140830A1 (ja) | 2017-04-06 |
JP6260688B2 true JP6260688B2 (ja) | 2018-01-17 |
Family
ID=54143859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016508300A Expired - Fee Related JP6260688B2 (ja) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | 空域情報処理装置、空域情報処理方法、空域情報処理プログラム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20170032685A1 (ja) |
JP (1) | JP6260688B2 (ja) |
WO (1) | WO2015140830A1 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009133798A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-18 | Furuno Electric Co Ltd | 位置検出方法および位置検出装置 |
JP5650490B2 (ja) * | 2010-10-19 | 2015-01-07 | 株式会社富士通アドバンストエンジニアリング | 位置関係判定装置、位置関係判定方法、および位置関係判定プログラム |
-
2014
- 2014-03-19 JP JP2016508300A patent/JP6260688B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2014-03-19 WO PCT/JP2014/001563 patent/WO2015140830A1/ja active Application Filing
- 2014-03-19 US US15/124,791 patent/US20170032685A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2015140830A1 (ja) | 2017-04-06 |
WO2015140830A1 (ja) | 2015-09-24 |
US20170032685A1 (en) | 2017-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11767026B2 (en) | Method and system for path planning | |
KR20180100194A (ko) | 경로 이탈 인식 방법, 단말 및 저장 매체 | |
KR102526542B1 (ko) | 지오아크를 이용한 2차원 운송수단 국소화 | |
US11536833B2 (en) | Information processing device, information processing method, and vehicle | |
CN105704195B (zh) | 确定路网分区边界线方法和设备 | |
KR102387679B1 (ko) | 지오아크를 이용한 3차원 운송수단 국소화 | |
US20170030719A1 (en) | Shape determination device, shape determination program, and shape determination method | |
EP3851799A2 (en) | Determine traffic checkpoint method and apparatus, electronic device, and medium | |
JP6233517B2 (ja) | 空域情報処理装置、空域情報処理方法、空域情報処理プログラム | |
US10656530B2 (en) | Application of FreeForm MRC to SRAF optimization based on ILT mask optimization | |
CN111337898B (zh) | 激光点云的处理方法、装置、设备及存储介质 | |
JP2018067188A (ja) | カメラ情報修正装置、カメラ情報修正方法、及びカメラ情報修正プログラム | |
JP6260688B2 (ja) | 空域情報処理装置、空域情報処理方法、空域情報処理プログラム | |
US11470298B2 (en) | Method and apparatus with updating of algorithm for generating disparity image | |
JP6142712B2 (ja) | 接合判定装置、接合判定方法、及びプログラム | |
JP2019039875A (ja) | 飛行経路設定装置、飛行経路設定方法、及びプログラム | |
CN112767487A (zh) | 机器人的定位方法、装置以及系统 | |
Chehreghan et al. | An assessment of the efficiency of spatial distances in linear object matching on multi-scale, multi-source maps | |
KR101917587B1 (ko) | 전력 설비 정보를 이용하여 운영되는 드론 및 그의 제어방법 | |
CN109426275B (zh) | 虚拟禁飞区设置及基于虚拟禁飞区的飞行控制方法、装置 | |
CN114518771B (zh) | 一种多无人机路径规划方法、装置及相关组件 | |
CN114674328A (zh) | 地图生成方法、装置、电子设备、存储介质、及车辆 | |
US11790635B2 (en) | Learning device, search device, learning method, search method, learning program, and search program | |
US20240200966A1 (en) | Label location adjustment for multi-layer map | |
CN107203218B (zh) | 返航寻线方法、装置及飞行器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171127 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6260688 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |