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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第二十八研究所

摘要：本发明提出了一种基于空间网格的复杂环境下野外机动通道生成方法，包括：将DEM数据划分成一系列矩形网格点；构建气象条件威胁模型，进而计算气象条件影响下各车辆装备的可通行区域与不可通行区域；计算敌情威胁区域影响下车辆装备的可通行区域与不可通行区域；将气象条件对部队和装备的影响信息与矩形网格点对应的空间信息进行叠加融合；利用改进的A*算法作为主搜索方式，得到初始机动通道；利用Hermite插值对初始机动通道进行平滑处理，最终得到野外机动通道；本发明解决了目前车辆装备机动的规划方式无法适应各类复杂战场环境要素的问题，为陆战场野外车辆装备机动规划提供了辅助支撑。

主权项：1.一种基于空间网格的复杂环境下野外机动通道生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1利用DEM数据的位置信息和高程信息，将DEM数据划分成一系列矩形网格点，每个网格点包含的信息为：空间信息和属性信息，所述空间信息为该位置的经度、纬度和高程信息，所述属性信息为气象条件和地表覆盖数据；S2根据各车辆装备的机动性能，结合地表覆盖数据和空间信息，构建气象条件威胁模型，进而计算气象条件影响下各车辆装备的可通行区域与不可通行区域；S3根据陆战场环境中典型威胁区域，构建典型威胁区域的数学威胁模型，进而计算敌情威胁区域影响下车辆装备的可通行区域与不可通行区域，所述典型威胁区域包括：雷区、封锁区、炮兵阵地的火力范围和雷达站的侦察探测范围；S4根据所述气象条件威胁模型将气象条件对部队或装备的影响信息与矩形网格点对应的空间信息进行叠加融合；确认不同武器装备，不可通行的地理范围，并将栅格结果与网格图叠加；将路战场环境中各类威胁区域范围的信息与矩形网格点对应的空间信息进行叠加融合，进而确定通行工具；S5利用改进的A*算法作为主搜索方式，考虑搜索点周围的环境信息作为启发信息，定义好目标空间和代价函数，开始机动通道搜索，得到初始机动通道；S6利用Hermite插值对初始机动通道进行平滑处理，剔除异常数据后得到最终野外机动通道；所述步骤S5中代价函数表示为： ；其中，，，和分别是和对于最终代价的权重； ；其中，，n表示该路径中的节点总数；该代价函数用来计算目标点到当前点的实际代价，在一定的安全概率下，它将路径距离和行驶时间归一化到同一个数量级，使得用户根据需求自行分配各自的权重，从而得到对应条件下的最优路径；代价函数中为估价函数，为了促使当前点i尽快的向目标点靠近，从而提高算法的收敛速度，将其定义为当前点i到目标点之间的地表距离，其公式如下所示： ；其中，分别为当前点i到目标点的地表距离、最大距离、最小距离；所述步骤S6具体包括：构造一个插值函数，以弧长作为自变量，分别对自变量和因变量进行插值，对n+1个给定控制点，定义为： ；分别以和为控制点进行Hermite插值，得到参数方程： 从而完成利用分段3次Hermite插值对初始机动通道结果进行平滑；经过平滑算法的处理，最初的锯齿状通道结果被简化为少量点构成的折线段；处理后的路径结果与原始路径在计算实际代价成本时选用节点平均成本作为评价依据，具体如下所示： ；其中，表示处理后路径的节点平均成本，表示原始路径的节点平均成本，当小于一定数值时表明路径的平滑处理结果是合理的。

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