一種等半徑圓的搜索區域劃分方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及搜索區域的劃分，尤其是海域搜索區域的劃分，特別涉及空難海上搜 救的搜索區域劃分。
【背景技術】
[0002] 海難、空難發生地點不定，針對遠海、公海區域的空難，往往需要多國聯合搜救，時 間緊，任務重。由于衛星分辨率有限，且夜晚使用效果不佳。因此，針對公共區域，多搜索集 結點（存在多個機場或多個搜索中轉場所）的聯合搜救，如何及時確定周邊搜救點的搜索 區域顯得尤為重要。
[0003] 目前，扇形搜尋方式、拓展方形搜尋方式、航跡線搜尋方式以及橫移線搜尋方式等 搜尋方法主要應用于一次搜索或單一搜索集結點（僅存在一個機場或一個搜索中轉場所） 的搜索情況，對于不同的搜索區域采取與之相適應的搜索方式能夠提高搜索效率；海上立 體搜索全局優化模型和海上搜索區域剖分算法，適用于目標在搜索區域內均勻分布的情 況，能夠很好地分配海上搜救力量對搜索區域進行搜索，但沒有考慮多個搜索集結點的搜 索區域劃分問題；全覆蓋路徑規劃方法，采取由面到點，由整體到局部再到整體的思想，適 用于優化單一搜索集結點的搜索路徑和計算最優搜索時間。
[0004] 對于海上搜救問題，現已有很多模型和方法，但都基于單一搜索集結點的搜索方 式。因此，本發明提出了一種針對遠海，公海等區域的搜索區域劃分方法，意在將現有的搜 索模型及搜索方式拓展到多搜索集結點的搜索情況，及時確定各周邊搜索集結點的搜索區 域范圍，及時對所屬搜索區域進行搜索。
【發明內容】
[0005] 發明目的：為了克服單一搜索集結點的搜索方式的不足，本發明提出了一種等半 徑圓的搜索區域劃分方法，針對如何將大搜索區域劃分為小搜索區域供多個搜索集結點協 同搜索的區域劃分問題，采用以搜索集結點為圓心做等半徑圓的方法，以確定各搜索集結 點的搜索區域。
[0006] 為實現本發明的目的，其特征包括：
[0007] 等半徑圓的搜索區域劃分方法，根據搜索區域以及搜索集結點的位置關系，確定 搜索圓的半徑；依據各圓交點所構成的公共弦對圓的劃分，以及搜索距離最近歸屬的原則， 確定各搜索集結點的搜索區域。
[0008] 本發明的技術方案：
[0009] 搜索圓的覆蓋，以搜索集結點（機場）為圓心（ix，jx)，Rx為半徑做圓，得到n個圓 {?i，?2, ?3-?n}，記集合S= {?i，?2, ?r?J為搜索圓的覆蓋，其中，（ix，jx) 表示第x個搜索集結點的位置坐標，x為正整數，Rx表示該覆蓋下所對應圓的半徑，n表示 有n個搜索集結點（機場），n為正整數，S表示所有搜索圓的集合，即搜索圓的覆蓋。
[0010] 搜素圓半徑的確定，當搜索區域D被包含于搜索圓的覆蓋S時，其最小的搜索圓覆 蓋所對應圓的半徑&即為所求，即：
[0011]
[0012] 其中，（ix，jx)表示第x個搜索集結點的位置坐標，x為正整數，S表示所有搜索圓 的集合，即搜索圓的覆蓋，Rx表示S覆蓋下所對應圓的半徑，R^表示所求的搜索圓半徑。
[0013] 區域劃分方法，如附圖1，將各圓的交點連接，形成m條公共弦（圖中分別為1和3 條公共弦），m為正整數；每條公共弦將一個圓分為2份，其中遠離圓心的那一部分記為E， 如附圖2,圓中黑邊陰影區域即為遠離圓心的E部分。
[0014] 對于一個具有k條公共弦的圓? x，其圓心所在的搜索集結點的搜索區域
[0015]
[0016] 并且
[0019] 其中，D表示搜索區域，Fx表示圓?x其圓心（ix，jx)所在的搜索集結點的搜索區 ±或，Exj表示?，中被公共弦分割遠離圓心的第j個區域。
[0017]
[0018]
【附圖說明】
[0020] 圖1搜索圓半徑確定方法示意圖；
[0021] 圖2搜素集結點搜索范圍示意圖；
[0022] 圖3MH370搜索區域劃分示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的對象。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的， 僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0024] 針對MH370的搜索區域，劃分步驟如下：
[0025] 選擇搜索區域周邊的飛機場作為搜索集結點；
[0026] 以這些搜索集結點為圓心，Rx為半徑，做等半徑圓{ ?i，? 2, ? 3…?n};隨著Rx 的增大，等半徑圓{ 0i，0 2, 0 n}的覆蓋
[0027]
[0028] 也逐漸增大，搜索區域完全被等半徑圓的覆蓋包含時，即
[0029] DczS
[0030] 此時的覆蓋為所有覆蓋中的最小覆蓋，此時的艮即為所求得的等半徑圓的半徑 R〇。
[0031] 按照搜索集結點的搜索區域劃分方法
[0032]
[0033] 其中，i，j，k均為正整數。
[0034] 如附圖3,即為MH370搜索區域的各飛機場的搜索區域劃分。
[0035] 在此說明書中，本發明已參照特定的實施實例做了描述。但是，很顯然仍可以做出 各種修改和變換而不背離本發明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的 而非限制性的。
【主權項】
1. 一種等半徑圓的搜索區域劃分方法，其特征在于，包括： S1，根據搜索區域以及搜索集結點的位置關系，確定搜索圓的半徑； S2,確定搜索區域的歸屬，即搜索區域的劃分方法。2. 根據權利要求1所述的一種等半徑圓的搜索區域劃分方法，其特征在于，所述S1中 搜索圓半徑的確定包括： S1-1，搜索圓的覆蓋，以周圍所有的搜索集結點（機場）為圓心，RX為半徑做圓，得到n個圓{ ?0，? 2，〇J，記集合S= {G)DG) 2，〇J為搜索圓的覆蓋； 51- 2,搜素圓半徑的確定，當搜索區域D被包含于搜索圓的覆蓋S時，其最小的搜索圓 覆蓋所對應圓的半徑Rx即為所求。3. 根據權利要求1所述的一種等半徑圓的搜索區域劃分方法，其特征在于，所述S2中 搜索區域的劃分方法包括： 52- 1，連接各圓的交點，形成m條公共弦，m為正整數；每條公共弦將一個圓分為2份， 其中遠離圓心的那一部分記為E; S2-2,對于一個具有k條公共弦的圓? x，其圓心所在的搜索集結點的搜索區域其中，i，j，k均為正整數，D表示搜索區域，Fx表示圓?x其圓心（ix，jx)所在的搜索集 結點的搜索區域，E"_表示? 被公共弦分割遠離圓心的第j個區域。
【專利摘要】本發明提出一種等半徑圓的搜索區域劃分方法。根據搜索區域以及搜索集結點的位置關系，通過構造最小的搜索圓覆蓋，確定搜索圓的半徑；依據各圓交點所構成的公共弦對圓的劃分，以及搜索距離最近歸屬的原則，確定各搜索集結點的搜索區域。該方法基于等半徑圓的幾何方法，提高了區域劃分效率，為海上搜救提供了一種搜索區域歸屬的劃分方法。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN104992037
【申請號】CN201510452253
【發明人】廖勇, 文政
【申請人】重慶大學
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月28日