System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 飞行轨迹贴合度的多维度评测方法及系统、设备、介质技术方案_技高网

飞行轨迹贴合度的多维度评测方法及系统、设备、介质技术方案

技术编号:42103294 阅读:3 留言:0更新日期:2024-07-25 00:28
本发明专利技术涉及飞行器技术领域,涉及飞行轨迹贴合度的多维度评测方法及系统、设备、介质,主要包括获取测试飞行轨迹和参考飞行轨迹,截取相同飞行时间内的测试飞行轨迹和参考飞行轨迹,并计算第二飞行轨迹与参考飞行轨迹的标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇距离值,并保留标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇贴合度评价值三个值中的最小值作为测试飞行轨迹的轨迹贴合度。通过欧式距离的计算能够体现模拟轨迹在位置上和参考轨迹的相似性;余弦相似性能够体现模拟轨迹在运动方向上和参考轨迹的相似性;弗雷歇距离能够体现整个模拟运动过程中模拟轨迹是否符合物理原理。从以上三点考虑,能够比较全面的描述模拟轨迹是否与参考轨迹相似。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器,具体而言,涉及飞行轨迹贴合度的多维度评测方法及系统、设备、介质


技术介绍

1、模拟器模拟飞机、导弹等飞行物体时,需要确保模拟飞行的真实性。在初始位置、方向和落点条件相同的情况下,越真实的飞行模拟出的轨迹数据应与给出的作为参考的理想轨迹或轨迹之间的相似程度越高,即轨迹贴合度越高。

2、具体来说,轨迹贴合度可以用来衡量一个轨迹数据集与某个某型或参考轨迹之间的匹配度。通过计算轨迹数据点与模型或参考轨迹之间的距离或误差,可以得到一个表示贴合度的数值,该数值越高,说明模拟出来的轨迹与参考轨迹越相似,模拟的真实性越高。

3、现有技术对轨迹贴合度的测试和评价主要依靠曲线的相似性来判断。而对空间中曲线相似性的测试和评价一般都将其投射到参考面再进行对比,需要单独对图形的高度进行对比,使得数据处理步骤变得繁琐。另外,单纯的曲线相似性无法考虑运动物体的方向因素,在这一因素缺失的情况下,对齐曲线可能与物体实际的运动方向情况不符。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供飞行轨迹贴合度的多维度评测方法及系统、设备、介质,来解决现有技术中的上述问题。

2、本专利技术的实施例通过以下技术方案实现:

3、第一方面,本专利技术提供了一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法,包括:

4、步骤s101:获取第一飞行轨迹,所述第一飞行轨迹包括测试飞行轨迹和参考飞行轨迹,截取相同飞行时间内的测试飞行轨迹和参考飞行轨迹;

5、步骤s102:对比截取后的测试飞行轨迹和参考飞行轨迹的轨迹点,获取轨迹点数量最低的第二飞行轨迹,所述第二飞行轨迹为测试飞行轨迹或参考飞行轨迹,并对第二飞行轨迹进行插值;

6、步骤s103:若第二飞行轨迹为测试飞行轨迹,则计算第二飞行轨迹与参考飞行轨迹的标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇距离值,并保留标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇贴合度评价值三个值中的最小值作为测试飞行轨迹的轨迹贴合度;

7、若第二飞行轨迹为参考飞行轨迹,则计算第二飞行轨迹与测试飞行轨迹的标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇距离值,并保留标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇贴合度评价值三个值中的最小值作为测试飞行轨迹的轨迹贴合度,所述弗雷歇贴合度评价值为1-弗雷歇距离值的值;

8、步骤s104:设置迭代次数m,重复步骤s101至步骤s103,获得m个轨迹贴合度,输出取m个轨迹贴合度的平均值作为最终轨迹贴合度。

9、在本专利技术的一实施例中,所述对第二飞行轨迹进行插值包括:

10、获取测试飞行轨迹和参考飞行轨迹之间的轨迹点差值n1,通过差值n1,将第二飞行轨迹插入n1个轨迹点;

11、并将第二飞行轨迹分为若干个整数段,在每个整数段末尾前插入一个轨迹点,所述轨迹点的值为第二飞行轨迹内,被插入的两个相邻轨迹点的平均值。

12、在本专利技术的一实施例中,所述标准化欧式距离值包括:

13、计算欧式距离:

14、

15、计算标准化欧式距离:

16、

17、式中,为参考飞行轨迹点的经纬高,为测试飞行轨迹的经纬高,n为轨迹点个数,为参考飞行轨迹第点处的经纬高,为测试飞行轨迹第点处的经纬高。

18、在本专利技术的一实施例中,所述余弦相似度值为:

19、获取轨迹点的三维单点余弦相似度:

20、

21、通过三维单点余弦相似度得到参考飞行轨迹的轨迹点与测试飞行轨迹的轨迹点的余弦相似度平均值:

22、

23、其中,为第i个轨迹点的三维单点向量方向角度。

24、在本专利技术的一实施例中,所述弗雷歇距离值包括:

25、

26、其中,为关于参考飞行轨迹和测试飞行轨迹的弗雷歇距离值的计算函数,为时间,为参考飞行轨迹随时间的变化率,为测试飞行轨迹随时间的变化率,和为单位区间内和的两个重参数化函数,为参考飞行轨迹,为测试飞行轨迹,和分别为参考飞行轨迹和测试飞行轨迹两条曲线在t时刻的轨迹点位置,为集合的所有元素的下确界,即两条曲线和之间距离最大值的下确界。

27、第二方面,本专利技术提供了一种飞行轨迹贴合度的多维度评测系统,包括:

28、轨迹获取模块,被配置为获取第一飞行轨迹,所述第一飞行轨迹包括测试飞行轨迹和参考飞行轨迹,截取相同飞行时间内的测试飞行轨迹和参考飞行轨迹;

29、对比模块,被配置为对比截取后的测试飞行轨迹和参考飞行轨迹的轨迹点,获取轨迹点数量最低的第二飞行轨迹,所述第二飞行轨迹为测试飞行轨迹或参考飞行轨迹,并对第二飞行轨迹进行插值;

30、轨迹贴合度计算模块,被配置为若第二飞行轨迹为测试飞行轨迹,则计算第二飞行轨迹与参考飞行轨迹的标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇距离值,并保留标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇贴合度评价值三个值中的最小值作为测试飞行轨迹的轨迹贴合度;若第二飞行轨迹为参考飞行轨迹,则计算第二飞行轨迹与测试飞行轨迹的标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇距离值,并保留标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇贴合度评价值三个值中的最小值作为测试飞行轨迹的轨迹贴合度,所述弗雷歇贴合度评价值为1-弗雷歇距离值的值;

31、输出模块,被配置为设置迭代次数m,重复步骤s101至步骤s103,获得m个轨迹贴合度,输出取m个轨迹贴合度的平均值作为最终轨迹贴合度;

32、主控模块,与所述轨迹获取模块、对比模块、轨迹贴合度计算模块和输出模块连接,用于执行上述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法。

33、第三方面,本专利技术还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法。

34、第四方面,本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法。

35、本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:

36、在本专利技术中,主要包括了获取测试飞行轨迹和参考飞行轨迹,截取相同飞行时间内的测试飞行轨迹和参考飞行轨迹,并计算第二飞行轨迹与参考飞行轨迹的标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇距离值,并保留标准化欧式距离值、余弦相似度值和弗雷歇贴合度评价值三个值中的最小值作为轨迹贴合度。通过欧式距离的计算能够体现模拟轨迹在位置上和参考轨迹的相似性;余弦相似性能够体现模拟轨迹在运动方向上和参考轨迹的相似性;弗雷歇距离能够体现整个模拟运动过程中模拟轨迹是否符合物理原理。从以上三点考虑,能够比较全面的描述模拟轨迹是否与参考轨迹相似。

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【技术保护点】

1.一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法,其特征在于,所述对第二飞行轨迹进行插值包括:

3.根据权利要求1所述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法,其特征在于,所述标准化欧式距离值包括:

4.根据权利要求3所述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法,其特征在于,所述余弦相似度值为:

5.根据权利要求3所述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法,其特征在于,所述弗雷歇距离值包括:

6.一种飞行轨迹贴合度的多维度评测系统,其特征在于,包括:

7.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法。

8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法。

【技术特征摘要】

1.一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法,其特征在于,所述对第二飞行轨迹进行插值包括:

3.根据权利要求1所述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法,其特征在于,所述标准化欧式距离值包括:

4.根据权利要求3所述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法,其特征在于,所述余弦相似度值为:

5.根据权利要求3所述的一种飞行轨迹贴合度的多维度评测方法,其特征在于,所述弗雷歇距...

【专利技术属性】
技术研发人员:李霞吕强林敏陈琪戎
申请(专利权)人:四川汉科计算机信息技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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