技術領域

本發明涉及一種用于海上搜尋力量任務分配的搜尋區域劃分方法及系統。

背景技術

海上遇險事故發生后，立即開展高效的搜尋行動、及早發現遇險目標并對其實施有效救助對于挽救生命和減少財產損失意義重大。海上搜尋行動是在特定地理范圍內開展的，該范圍是由搜尋計劃人員確定的最有可能包含遇險目標的搜尋區域；為了保證搜尋的高效性，當搜尋區域范圍很大且遇險目標位置在該區域內的概率分布為均勻分布時，應對其進行合理剖分，形成搜尋子區域即搜尋分區，并分別指派給每個搜尋力量協同開展行動，從而迅速實現對整個區域的完全覆蓋。在海上搜尋實踐中，通常采用多邊形來建模搜尋區域，搜尋區域的大小等于多邊形面積，近年來，國內外針對移動機器人、無人航空器在陸地上如何開展協同工作方面進行了大量的研究，其中不少都涉及到了區域剖分問題。

發明內容

本發明針對以上問題的提出，而研制一種能夠根據各搜尋力量的搜尋能力，將搜尋區域剖分成多個形狀大小合適且適合搜尋作業的子區域，使搜尋力量更加高效協同工作的用于海上搜尋力量任務分配的搜尋區域劃分方法及系統。

本發明的技術手段如下：

一種用于海上搜尋力量任務分配的搜尋區域劃分方法，包括如下步驟：

步驟一：

確定待搜尋海域，并利用凸多邊形對待搜尋區域建模；

步驟二：

初始化待搜尋海域的面積、搜尋力量的種類和數量、各搜尋力量的搜尋面積和初始位置；

步驟三：

輸入待搜尋區域所等效的凸多邊形的頂點信息、各搜尋力量的初始位置點信息；

步驟四：

根據初始化待搜尋海域的面積、搜尋力量的種類和數量、各搜尋力量的搜尋面積、待搜尋區域所等效的凸多邊形的頂點信息、各搜尋力量的初始位置點信息采用凸多邊形剖分方法對待搜尋區域進行剖分；

步驟五：

輸出顯示剖分后的各子區域和子區域內包括的搜尋力量的初始位置點信息；

進一步地，所述步驟二具體為：

設定待搜尋海域所等效的凸多邊形P的面積為Area(P)；設定m艘船舶和n架飛機在該待搜尋海域內開展搜尋行動，第i架飛機的搜尋面積為其中i∈{1，…，n}，第j艘船舶的搜尋面積為其中j∈{1，…，m}，且所述船舶或飛機為搜尋力量；設定各搜尋力量的初始位置為凸多邊形P邊上的某個錨點S_q，其中q∈{1，…，m+n}；

進一步地，所述步驟三具體為：

輸入待搜尋區域所等效的凸多邊形P的頂點集合V(CP)；輸入頂點和錨點的集合W(CP)，所述W(CP)＝{ω₁，…，ω_k}，其中ω_k為錨點或凸多邊形P的頂點，多個頂點和錨點按照逆時針順序排列；輸入錨點集合S(CP)，所述S(CP)＝{S₁，…，S_q}，其中S_q為錨點，多個錨點按照其在集合W(CP)的排列順序進行排列；

進一步地，所述步驟四具體包括如下步驟：

步驟1：設置掃描線L，該掃描線的起點為集合W(CP)中的第一個點ω₁，終點為集合S(CP)中的第一個錨點S₁，執行步驟2；

步驟2：將錨點S₁置于集合中，其中集合為掃描線L右邊的錨點集合，執行步驟3；

步驟3：計算掃描線L右邊的多邊形面積執行步驟4；