一种基于扇形的禁止射击区域确定和检验方法及装置

摘要

本申请公开一种基于扇形的禁止射击区域确定和检验方法及装置，所述基于扇形的禁止射击区域确定和检验方法，包括：S1.搭建扇形禁止射击区域确定和检验系统；S2.获取确定禁止射击区域时所需参数,确定禁止射击区域各点的位置，绘制禁止射击区域；S3.计算拦截弹拦截目标位置；S4.判断拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域的位置关系；S5.确定位置关系。其核心在于将禁止射击区域的形状由原本单一的长方形扩展至扇形和圆形，并给出一种简单且有效的判断方法，以准确判断拦截弹拦截目标位置与扇形禁止射击区域的关系，并且可应用于所有武器装备的系统初始化模型中。

说明书

技术领域

本发明涉及禁止射击区域确定和检验技术领域，特别是一种扇形禁止射击区域确定和检验方法及装置。

背景技术

现代作战中，在武器装备的有效射击区域内可能含有我方的军用或民用设施，如建筑、房屋等，如果敌方飞机出现在我方的军用或民用设施范围内，这时即使可以射击也不能允许武器装备发射拦截弹，因为这样可能误伤我方目标。这就存在着一个禁止射击区域的问题，在这一区域内，武器装备必须禁止发射拦截弹。

基本禁止射击区域的形状为长方形，计算简单，拦截弹拦截目标的位置与长方形禁止射击区域的关系容易判断，满足武器装备的基本作战需求。但随着作战需求的增加，地面设施越来越多，形状越来越复杂，为了最大限度保留武器装备的拦截能力，长方形禁止射击区域已无法满足武器装备作战和使用需求。

有鉴于此，提出一种扇形禁止射击区域确定和检验方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于提供。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于扇形的禁止射击区域确定和检验方法，包括：

S1.搭建扇形禁止射击区域确定和检验系统；

S2.获取确定禁止射击区域时所需参数,确定禁止射击区域各点的位置，绘制禁止射击区域；

S3.计算拦截弹拦截目标位置；

S4.判断拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域的位置关系；

S5.确定位置关系。

进一步地，S2所述获取禁止射击区域确定时所需参数包括向火控下发禁止射击区域的参数，所述参数包括：中心点经度、纬度、扇面中心方位角、扇面夹角、扇面半径、禁止射击区域的高界和低界；

优选的，所述参数来源包括外部输入/本地装订。

进一步地，S2所述确定禁止射击区域各点的位置，包括根据向火控下发的禁止射击区域参数确定组成禁止射击区域的各点的位置，从而正确绘制禁止射击区域；

优选的，S2进一步包括：设R为扇面半径，O_gs为扇面中心点，Beta_gs为扇面中心方位角，Beta_gs_1为扇面夹角：

S201.根据扇面中心方位角以及扇面夹角，得到扇形的两条边对应的方位角；

S202.根据扇面半径得到在以O_gs为原点的正北大地坐标系下的坐标位置(X_A，Z_A，X_B，Z_B)；

S203.通过探测系统的位置以及扇面中心点0_gs的经度、纬度、高度，能够计算得到O_gs在探测系统坐标系下的坐标位置，得到A点和B点在探测系统坐标系下的坐标位置，顺序连接A点、B点以及O_gs，以形成一个封闭的扇形，从而画出所需要的扇形禁止射击区域。

进一步地，S3所述计算拦截弹拦截目标位置包括火控利用探测系统跟踪得到的目标参数进行拦截弹拦截目标位置计算，得到拦截弹拦截目标位置的三维信息，所述探测系统用于跟踪目标，提供目标位置的相关参数。

进一步地，所述S4包括根据拦截弹拦截目标位置以及禁止射击区域的位置，确定拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域的位置关系，从而确定目标能否拦截；

若拦截弹拦截目标位置在禁止射击区域内，则目标不能拦截；若拦截弹拦截目标位置在禁止射击区域外，则目标能够拦截；

优选的，所述S4进一步包括：

首先根据海拔高度进行判断，如果拦截弹拦截目标位置的海拔高度不在禁止射击区域的低界和高界之间，则拦截弹拦截目标位置不在禁止射击区域内；

当拦截弹拦截目标位置的海拔高度在禁止射击区域的低界和高界之间时，根据拦截弹拦截目标位置以及扇面中心点的位置计算得到扇面中心点与拦截弹拦截目标位置的连线，如果连线长度大于扇面半径，则拦截弹拦截目标位置不在扇形禁止射击区域内。当连线长度不大于扇面半径时，进一步根据方位角判断此连线是否在扇面内，如果此连线在扇面内，则拦截弹拦截目标位置在扇形禁止射击区域内，否则不在扇形禁止射击区域内。

一种基于扇形的禁止射击区域确定和检验装置，包括：

禁止射击区域参数输入模块，向火控下发禁止射击区域的参数，所述参数包括：中心点经度、纬度、扇面中心方位角、扇面夹角、扇面半径、禁止射击区域的高界和低界；

禁止射击区域确定模块，根据参数输入模块输出的参数确定组成禁止射击区域的各点的位置，从而正确绘制禁止射击区域；

拦截弹拦截目标位置信息输入模块，所述输入模块根据探测系统跟踪得到的目标参数进行拦截弹拦截目标位置计算，得到拦截弹拦截目标位置的三维信息，所述探测系统用于跟踪目标，提供目标位置的相关参数；

拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域位置关系判断模块，根据拦截弹拦截目标位置以及禁止射击区域的位置，确定拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域的位置关系，从而确定目标能否拦截。

进一步地，禁止射击区域参数输入模块，向火控下发禁止射击区域的参数来源包括外部输入/本地装订。

进一步地，禁止射击区域确定模块接收禁止射击区域的输入参数，输出禁止射击区域各点的位置参数，从而绘制禁止射击区域；

进一步地，拦截弹拦截目标位置信息输入模块通过目标的三维信息进行拦截弹拦截目标位置计算。

优选的，绘制禁止射击区域包括：设R为扇面半径，O_gs为扇面中心点，Beta_gs为扇面中心方位角，Beta_gs_1为扇面夹角：

根据扇面中心方位角以及扇面夹角，得到扇形的两条边对应的方位角；

根据扇面半径得到在以O_gs为原点的正北大地坐标系下的坐标位置(X_A，Z_A，X_B，Z_B)；

通过探测系统的位置以及扇面中心点0_gs的经度、纬度、高度，能够计算得到O_gs在探测系统坐标系下的坐标位置，得到A点和B点在探测系统坐标系下的坐标位置，顺序连接A点、B点以及O_gs，以形成一个封闭的扇形，得到扇形禁止射击区域。

进一步地，拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域位置关系判断模块接收禁止射击区域确定模块输出的禁止射击区域各点的位置参数以及拦截弹拦截目标位置信息输入模块输出的拦截弹拦截目标位置，输出拦截弹拦截目标位置在禁止射击区域内或在禁止射击区域外的判断结果；

优选的，所述判断模块首先根据海拔高度进行判断，如果拦截弹拦截目标位置的海拔高度不在禁止射击区域的低界和高界之间，则拦截弹拦截目标位置不在禁止射击区域内；

当拦截弹拦截目标位置的海拔高度在禁止射击区域的低界和高界之间时，根据拦截弹拦截目标位置以及扇面中心点的位置计算得到扇面中心点与拦截弹拦截目标位置的连线，如果连线长度大于扇面半径，则拦截弹拦截目标位置不在扇形禁止射击区域内。当连线长度不大于扇面半径时，进一步根据方位角判断此连线是否在扇面内，如果此连线在扇面内，则拦截弹拦截目标位置在扇形禁止射击区域内，否则不在扇形禁止射击区域内。

扇形禁止射击区域的模型难点主要在于：

1)如何解决扇形覆盖0°方位角的情况；

2)判断拦截弹拦截目标位置是否在扇形禁止射击区域内。

本申请通过禁止射击区域参数输入模块、禁止射击区域确定模块、拦截弹拦截目标位置信息输入模块和拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域位置关系判断模块来实现，其核心在于将禁止射击区域的形状由原本单一的长方形扩展至扇形和圆形，并给出一种简单且有效的判断方法，以准确判断拦截弹拦截目标位置与扇形禁止射击区域的关系，并且可应用于所有武器装备的系统初始化模型中。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

图1为一种基于扇形的禁止射击区域确定和检验方法示意图；

图2为绘制禁止射击区域示意图；

图3为判断拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域的位置关系示意图；

图4a为扇形禁止射击区域示意图；

图4b为扇形禁止射击区域示意图；

图5为拦截弹拦截目标位置与扇形禁止射击区域位置关系判断模型示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本实施例提供，一种基于扇形的禁止射击区域确定和检验方法，如图1所示，包括：

S1.搭建扇形禁止射击区域确定和检验系统；

S2.获取确定禁止射击区域时所需参数,确定禁止射击区域各点的位置，绘制禁止射击区域；

S3.计算拦截弹拦截目标位置；

S4.判断拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域的位置关系；

S5.确定位置关系。

进一步地，S2所述获取禁止射击区域确定时所需参数包括向火控下发禁止射击区域的参数，所述参数包括：中心点经度、纬度、扇面中心方位角、扇面夹角、扇面半径、禁止射击区域的高界和低界；

优选的，所述参数来源包括外部输入/本地装订。

进一步地，S2所述确定禁止射击区域各点的位置，包括根据向火控下发的禁止射击区域参数确定组成禁止射击区域的各点的位置，从而正确绘制禁止射击区域；

优选的，如图2所示，S2进一步包括：设R为扇面半径，O_gs为扇面中心点，Beta_gs为扇面中心方位角，Beta_gs_1为扇面夹角；

S201.根据扇面中心方位角以及扇面夹角，得到扇形的两条边对应的方位角Arfa_gs1和Arfa_gs2；

S202.根据扇面半径得到在以O_gs为原点的正北大地坐标系下的坐标位置(X_A，Z_A，X_B，Z_B)；

S203.通过探测系统的位置以及扇面中心点0_gs的经度、纬度、高度，计算得到O_gs在探测系统坐标系下的坐标位置，得到A点和B点在探测系统坐标系下的坐标位置，顺序连接A点、B点以及O_gs，以形成一个封闭的扇形，从而画出所需要的扇形禁止射击区域。

进一步地，S3所述计算拦截弹拦截目标位置包括火控利用探测系统跟踪得到的目标参数进行拦截弹拦截目标位置计算，得到拦截弹拦截目标位置的三维信息。

进一步地，所述S4包括根据拦截弹拦截目标位置以及禁止射击区域的位置，确定拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域的位置关系，从而确定目标能否拦截；

若拦截弹拦截目标位置在禁止射击区域内，则目标不能拦截；若拦截弹拦截目标位置在禁止射击区域外，则目标能够拦截；

优选的，如图3所示，所述S4进一步包括：

首先根据海拔高度进行判断，如果拦截弹拦截目标位置的海拔高度不在禁止射击区域的低界和高界之间，则拦截弹拦截目标位置不在禁止射击区域内；

当拦截弹拦截目标位置的海拔高度在禁止射击区域的低界和高界之间时，根据拦截弹拦截目标位置以及扇面中心点的位置计算得到扇面中心点与拦截弹拦截目标位置的连线，如果连线长度大于扇面半径，则拦截弹拦截目标位置不在扇形禁止射击区域内。当连线长度不大于扇面半径时，进一步根据方位角判断此连线是否在扇面内，如果此连线在扇面内，则拦截弹拦截目标位置在扇形禁止射击区域内，否则不在扇形禁止射击区域内。

本实施例提供一种基于扇形的禁止射击区域确定和检验装置，包括：禁止射击区域参数输入模块、禁止射击区域确定模块、拦截弹拦截目标位置信息输入模块、拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域位置关系判断模块。

禁止射击区域参数输入模块向火控下发禁止射击区域的参数，所述参数包括：中心点经度、纬度、扇面中心方位角、扇面夹角、扇面半径、禁止射击区域的高界和低界。

禁止射击区域确定模块，根据参数输入模块输出的参数确定组成禁止射击区域的各点的位置，从而正确绘制禁止射击区域。

拦截弹拦截目标位置信息输入模块，所述输入模块根据探测系统跟踪得到的目标参数进行拦截弹拦截目标位置计算，得到拦截弹拦截目标位置的三维信息，所述探测系统用于跟踪目标，提供目标位置的相关参数。

拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域位置关系判断模块，根据拦截弹拦截目标位置以及禁止射击区域的位置，确定拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域的位置关系，从而确定目标能否拦截。

若拦截弹拦截目标位置在禁止射击区域内，则目标不能拦截；若拦截弹拦截目标位置在禁止射击区域外，则目标能够拦截。

禁止射击区域参数输入模块的参数来源可以是外部输入，也可以是本地装订。扇形禁止射击区域参数输入模块包含的输入参数有：中心点经度、纬度、扇面中心方位角、扇面夹角、扇面半径、禁止射击区域的高界和低界。

禁止射击区域确定模块进行禁止射击区域各点的位置确定以及禁止射击区域的绘制：

禁止射击区域确定模块接收禁止射击区域的输入参数，输出禁止射击区域各点的位置参数，从而正确绘制禁止射击区域。

R为扇面半径，O_gs为扇面中心点，Beta_gs为扇面中心方位角，Beta_gs_1为扇面夹角；首先，根据扇面中心方位角以及扇面夹角，能够得到扇形的两条边对应的方位角；然后根据扇面半径能够得到在以O_gs为原点的正北大地坐标系下的坐标位置(X_A，Z_A，X_B，Z_B)；通过探测系统的位置以及扇面中心点0_gs的经度、纬度、高度，能够计算得到O_gs在探测系统坐标系下的坐标位置，从而得到A点和B点在探测系统坐标系下的坐标位置；顺序连接A点、B点以及O_gs，以形成一个封闭的扇形，从而画出所需要的扇形禁止射击区域。

拦截弹拦截目标位置信息输入模块进行拦截弹拦截目标位置的计算：

拦截弹拦截目标位置信息输入模块的输入参数为探测系统跟踪得到的目标参数；拦截弹拦截目标位置信息输入模块通过目标的三维信息进行拦截弹拦截目标位置计算。

拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域位置关系判断模块用于判断拦截弹拦截目标位置在禁止射击区域内或在禁止射击区域外：

拦截弹拦截目标位置与禁止射击区域位置关系判断模块接收禁止射击区域确定模块输出的禁止射击区域各点的位置参数以及拦截弹拦截目标位置信息输入模块输出的拦截弹拦截目标位置，输出拦截弹拦截目标位置在禁止射击区域内或在禁止射击区域外的判断结果。

先根据海拔高度进行判断，如果拦截弹拦截目标位置的海拔高度不在禁止射击区域的低界和高界之间，所述低界海拔小于高界海拔即可，则拦截弹拦截目标位置不在禁止射击区域内。当拦截弹拦截目标位置的海拔高度在禁止射击区域的低界和高界之间时，根据拦截弹拦截目标位置以及扇面中心点的位置计算得到扇面中心点与拦截弹拦截目标位置的连线，如果连线长度大于扇面半径，则拦截弹拦截目标位置不在扇形禁止射击区域内。当连线长度不大于扇面半径时，进一步根据方位角判断此连线是否在扇面内，如果此连线在扇面内，则拦截弹拦截目标位置在扇形禁止射击区域内，否则不在扇形禁止射击区域内。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。