Устройство для считывания картографической информации

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности, к устройствам для считывания графической информации с кодированных карт и может быть использовано для автоматического считывания информации о рельефе и подстилающей поверхности местности с целью последующего выбора рациональных трасс полета самолета.

Устройство для считывания картографической информации, содержащее блок ввода исходных данных, первый блок управления, арифметическо-логическое устройство, первый блок памяти, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок вычисления текущих координат, второй блок управления, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока вычисления текущих координат, а первый и второй выходы - с первым и вторым входами блока ввода исходных данных, на третий вход которого дополнительно подается информация о допустимой вероятности обнаружения, а первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока управления, блок умножения, первый и второй входы которого соединены с четвертым и пятым выходами блока вычисления текущих координат, а выход - со вторым входом арифметическо-логического устройства, блок сравнения, первый вход которого соединен с третьим входом блока ввода исходных данных, второй вход - с выходом арифметическо-логического устройства, а выход - с входом первого блока памяти, блок выбора максимального значения, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения, второй вход - с выходом первого блока памяти, а первый выход - с шестым входом второго блока управления, второй блок памяти, вход которого соединен со вторым выходом блока выбора максимального значения, а выход является информационным выходом устройства.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности, к устройствам для считывания графической информации с кодированных карт и может быть использовано для автоматического считывания информации о рельефе и подстилающей поверхности местности с целью последующего выбора рациональных трасс полета самолета.

Известны устройства для считывания графической информации с кодированных карт (Положительное решение о выдаче патента на полезную модель по заявке №2004122820/22 от 08.09.2004 г.).

Наиболее близким к описываемому техническому решению является устройство (Положительное решение о выдаче патента на полезную модель по заявке №2004122820/22 от 08.09.2004 г - прототип), содержащее блок ввода исходных данных, первый блок управления, арифметическо-логическое устройство, первый блок памяти.

Недостатком данного устройства является невозможность решения специфических задач, в частности, задачи выбора рациональных трасс полета самолета.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для считывания картографической информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок ввода исходных данных, первый блок управления, арифметическо-логическое устройство, первый блок памяти, дополнительно введены блок вычисления текущих координат, второй блок управления, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока вычисления текущих координат, а первый и второй выходы - с первым и вторым входами блока ввода исходных данных, на третий вход которого дополнительно подается информация о допустимой вероятности обнаружения, а первый и второй

выходы соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока управления, блок умножения, первый и второй входы которого соединены с четвертым и пятым выходами блока вычисления текущих координат, а выход -со вторым входом арифметическо-логического устройства, блок сравнения, первый вход которого соединен с третьим входом блока ввода исходных данных, второй вход - с выходом арифметическо-логического устройства, а выход - с входом первого блока памяти, блок выбора максимального значения, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения, второй вход - с выходом первого блока памяти, а первый выход - с шестым входом второго блока управления, второй блок памяти, вход которого соединен со вторым выходом блока выбора максимального значения, а выход является информационным выходом устройства.

Сравнение с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков и их связями между ними. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна».

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что перечисленные элементы, используемые в блоках, являются известными, однако их введение в указанной связи с остальными элементами приводит к решению новой задачи создания карты разведдоступности районов стихийных бедствий. Это подтверждает соответствие технического решения критерию «существенные отличия».

На фиг.1 показана общая блок-схема устройства, на фиг.2- пояснения к решаемой задаче.

Устройство включает: блок вычисления текущих координат (БВТК) I, первый и второй блоки управления II.VIII, блок умножения III, блок ввода исходных данных (БВИД) VII, блок сравнения IV, блок выбора максимального значения V, арифметическо-логическое устройство (АЛУ) IX, первый и второй блоки памяти VI,X.

Устройство работает следующим образом.

В заданной системе координат XYZ (фиг.2) определены координаты цифровой карты местности (ЦКМ) с заданным шагом дискретизации и гиперпространство возможных трасс полета самолета, с которых определяются условия видимости заданного района.

Предположим, что каждое i-e сечение гиперпространства возможных трасс полета самолета описывается множеством _i, точек.

Для формализации модели примем ряд допущений:

1. Участки полета самолета между анализируемыми точками возможной трассы приняты прямолинейными.

2. Область _i ограничена минимальным и максимальным удалениями (проекциями) (S_min/S _max) от анализируемого участка местности,

заданного цифровой картой местности (ЦКМ) с шагом дискретизации и размерностью ТхТ, а также минимальной и максимальной высотами (H_min, H_max ) полета самолета.

3. В качестве выбранных точек множества _i, взяты те, для которых справедливо условие , где Р_i - матрица вероятностей обнаружения.

Таким образом, учитывая рассмотренные допущения, в _i, выделим подмножество точек _iB, удовлетворяющих условию Р _kl Р_оп (P_оп-допустимая вероятность обнаружения; k,l=1,Т,), а уже в _iB- исходное множество точек (ИМТ) и,, удовлетворяющих условию 3 (фиг.3).

С учетом сказанного, решением задачи нахождения оптимального множества точек трассы полета самолета является нахождение ИМТ:

где С_оnm - функция выбора, устанавливающая принадлежность выбранных точек к ИМТ.

Таким образом, с каждой точки множества _i необходимо осуществить анализ заданного участка местности, выбрать множество точек _iBi , удовлетворяющих условию P _klР_оп и далее найти ряд максимальных значений данного показателя, которым будет соответствовать в пространстве XYZ координаты точек наблюдения (ИМТО ^*i). Это и является конечной целью предлагаемого ниже технического устройства.

Работа блока вычисления текущих координат I

По введенным значениям H _mах H_min S_mах S_min1,₂ вычисляются функции:

где int- целая часть числа.

Таким образом сформировано дискретное множество точек _I, с текущими координатами

и

которые поступают во второй блок управления II. В данном блоке управления осуществляется процедура перебора точек с координатами s, h в каждом сечении множества _i, . При этом, с каждой точки осуществляется оценка видимости анализируемого участка местности и вычисление вероятностей обнаружения.

Блок сравнения IV В данном блоке производится сравнение введенного в блок ввода исходных данных показателя допустимой вероятности обнаружения Р_оп с текущим значением вероятности обнаружения для каждой элементарной площадки анализируемого участка местности (определение точек множества _iB).

Блок выбора максимального значения V В данном блоке осуществляется ранжирование показателей и выбор максимального из ранжированного ряда с последующей его записью с координатами точки наблюдения (выход 2) во второй блок памяти. С выхода 1 во второй блок управления передается значение параметра i для анализа следующего сечения рассматриваемого гиперпространства трасс полета самолета.

Таким образом, в блоке памяти VI будет сформировано множество точек трассы полета, удовлетворяющих условию максимальной вероятности обнаружения.

Устройство для считывания картографической информации, содержащее блок ввода исходных данных, первый блок управления, арифметическо-логическое устройство, первый блок памяти, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок вычисления текущих координат, второй блок управления, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока вычисления текущих координат, а первый и второй выходы - с первым и вторым входами блока ввода исходных данных, на третий вход которого дополнительно подается информация о допустимой вероятности обнаружения, а первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока управления, блок умножения, первый и второй входы которого соединены с четвертым и пятым выходами блока вычисления текущих координат, а выход - со вторым входом арифметическо-логического устройства, блок сравнения, первый вход которого соединен с третьим входом блока ввода исходных данных, второй вход - с выходом арифметическо-логического устройства, а выход - с входом первого блока памяти, блок выбора максимального значения, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения, второй вход - с выходом первого блока памяти, а первый выход - с шестым входом второго блока управления, второй блок памяти, вход которого соединен со вторым выходом блока выбора максимального значения, а выход является информационным выходом устройства.