一种探测盲区的补盲方法及装置与流程

1.本发明涉及通信领域，更具体的说，涉及一种探测盲区的补盲方法及装置。


背景技术：

2.随着科学技术的不断进步，数据传输方式不再局限在地球的陆地表面，通信基站已经从陆地基站发展到天基、海基等多种形式。在航线监测等通信领域，地面指挥所为了尽早尽远的获取目标信息，必须利用海基、陆基、空基等信息获取单元对领空领海实施连续不间断的探测/侦察监视。为此，信息获取单元按照不同体制、不同工作方式能够合理部署形成一个广泛的通信覆盖网络。
3.由于距离过远、地势遮蔽、杂波干扰等复杂原因，致使通信覆盖网络存在各种不同的探测盲区，无法实现盲区通信。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种探测盲区的补盲方法及装置，以解决现有技术无法实现盲区通信的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
6.一种探测盲区的补盲方法，包括：
7.对预先获取的探测盲区进行离散化处理，得到初始补盲位置点；
8.基于获取的补盲台的补盲台信息，计算所述补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率，并至少基于所述航线覆盖率，从所述初始补盲位置点中筛选出候选补盲位置点；
9.生成预设数量个候选补盲位置点组合，并对所述候选补盲位置点组合进行优化操作，得到补盲位置点组合，其中，所述预设数量根据补盲需求和优化效率确定，所述候选补盲位置点组合和补盲位置点组合中均包括数量与所述补盲台的数量相同的候选补盲位置点；
10.从所述补盲位置点组合中筛选出满足预设补盲条件的目标补盲位置点组合，以通过在所述目标补盲位置点组合中的补盲位置点上设置补盲台的方式实现探测盲区补盲，所述预设补盲条件根据补盲覆盖要求确定。
11.可选地，所述探测盲区包括航线盲区段以及区域盲区；对预先获取的探测盲区进行离散化处理，得到初始补盲位置点，包括：
12.确定所述航线盲区段的边界点，并通过所述边界点构建得到待离散探测盲区；
13.按照预设步长，对所述待离散探测盲区进行离散化处理，并将得到的离散点作为初始补盲位置点。
14.可选地，基于获取的补盲台的补盲台信息，计算所述补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率，包括：
15.获取补盲台的补盲台信息；
16.基于所述补盲台信息，筛选得到最大覆盖范围的补盲台，并作为目标补盲台；
17.计算所述目标补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率。
18.可选地，计算所述目标补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率，包括：
19.在所述目标补盲台位于所述初始补盲位置点的情况下，确定航线盲区段位于所述目标补盲台的覆盖范围的目标段的长度值；
20.将所述目标段的长度值与所述航线盲区段的总长度值的比值，作为所述目标补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率。
21.可选地，至少基于所述航线覆盖率，从所述初始补盲位置点中筛选出候选补盲位置点，包括：
22.从所述初始补盲位置点中筛选出所述航线覆盖率大于预设阈值的初始补盲位置点；
23.从筛选出的初始补盲位置点中确定出未同时位于多个指定类型区域的初始补盲位置点，并作为候选补盲位置点。
24.可选地，生成预设数量个候选补盲位置点组合，包括：
25.对所述候选补盲位置点的序号进行二进制编码，得到每个所述候选补盲位置点的编码结果；
26.随机筛选出数量与所述补盲台的数量相同的编码结果，组成候选补盲位置点组合；所述候选补盲位置点组合的数量为预设数量。
27.可选地，对所述候选补盲位置点组合进行优化操作，得到补盲位置点组合，包括：
28.计算各所述候选补盲位置点组合的航线覆盖率；
29.基于各所述候选补盲位置点组合的航线覆盖率的大小，按照预设规则从各所述候选补盲位置点组合中挑选出遗传候选补盲位置点组合；
30.对所述遗传候选补盲位置点组合进行交叉和变异操作，得到更新后的候选补盲位置点组合，返回所述计算各所述候选补盲位置点组合的航线覆盖率这一步骤，直至满足预设迭代停止条件时停止；
31.将满足预设迭代停止条件时得到的候选补盲位置点组合作为补盲位置点组合。
32.可选地，对所述遗传候选补盲位置点组合进行交叉和变异操作，得到更新后的新的候选补盲位置点组合，包括：
33.从第一预设数据范围中随机选择出第一指定数量的第一随机整数，并按照所述第一随机整数对遗传候选补盲位置点组合进行第一预设概率的交叉操作；
34.从第二预设数据范围中随机选择出第二指定数量的第二随机整数，并按照所述第二随机整数对遗传候选补盲位置点组合进行第二预设概率的变异操作，其中，第二预设概率小于第一预设概率。
35.可选地，从所述补盲位置点组合中筛选出满足预设补盲条件的目标补盲位置点组合，包括：
36.从所述补盲位置点组合中筛选出航线覆盖率大于第一设定阈值的补盲位置点组合；
37.从筛选出的补盲位置点组合中确定出初筛补盲点位置组合，所述初筛补盲位置点组合中的候选补盲位置点未位于对应指定类型区域；
38.计算确定出的初筛补盲位置点组合的区域盲区覆盖率；
39.筛选出区域盲区覆盖率大于第二设定阈值的补盲位置点组合作为目标补盲位置点组合。
40.一种探测盲区的补盲装置，包括：
41.离散化处理模块，用于对预先获取的探测盲区进行离散化处理，得到初始补盲位置点；
42.位置点筛选模块，用于基于获取的补盲台的补盲台信息，计算所述补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率，并至少基于所述航线覆盖率，从所述初始补盲位置点中筛选出候选补盲位置点；
43.组合优化模块，用于生成预设数量个候选补盲位置点组合，并对所述候选补盲位置点组合进行优化操作，得到补盲位置点组合，其中，所述预设数量根据补盲需求和优化效率确定，所述候选补盲位置点组合和补盲位置点组合中均包括数量与所述补盲台的数量相同的候选补盲位置点；
44.组合筛选模块，用于从所述补盲位置点组合中筛选出满足预设补盲条件的目标补盲位置点组合，以通过在所述目标补盲位置点组合中的补盲位置点上设置补盲台的方式实现探测盲区补盲，所述预设补盲条件根据补盲覆盖要求确定。
45.相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
46.本发明提供了一种探测盲区的补盲方法及装置，对预先获取的探测盲区进行离散化处理，得到初始补盲位置点，基于获取的补盲台的补盲台信息，计算所述补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率，并至少基于所述航线覆盖率，从所述初始补盲位置点中筛选出候选补盲位置点，生成预设数量个候选补盲位置点组合，并对所述候选补盲位置点组合进行优化操作，得到补盲位置点组合，其中，所述预设数量根据补盲需求和优化效率确定，所述候选补盲位置点组合和补盲位置点组合中均包括数量与所述补盲台的数量相同的候选补盲位置点，从所述补盲位置点组合中筛选出满足预设补盲条件的目标补盲位置点组合，以通过在所述目标补盲位置点组合中的补盲位置点上设置补盲台的方式实现探测盲区补盲。即通过本发明实现了探测盲区的补盲操作，进而通过补盲台实现盲区通信。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
48.图1为本发明实施例提供的一种探测盲区的补盲方法的方法流程图；
49.图2为本发明实施例提供的一种探测盲区的场景示意图；
50.图3为本发明实施例提供的一种初始补盲位置点的场景示意图；
51.图4为本发明实施例提供的另一种探测盲区的补盲方法的方法流程图；
52.图5为本发明实施例提供的再一种探测盲区的补盲方法的方法流程图；
53.图6为本发明实施例提供的又一种探测盲区的补盲方法的方法流程图；
54.图7为本发明实施例提供的第五种探测盲区的补盲方法的方法流程图；
55.图8为本发明实施例提供的一种探测盲区的补盲装置的结构示意图。
具体实施方式
56.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
57.随着科学技术的不断进步，数据传输方式不再局限在地球的陆地表面，通信基站已经从陆地基站发展到天基、海基等多种形式。在航线监测等通信领域，地面指挥所为了尽早尽远的获取目标信息，必须利用海基、陆基、空基等信息获取单元对领空领海实施连续不间断的探测/侦察监视。为此，信息获取单元按照不同体质、不同工作方式能够合理部署形成一个广泛的通信覆盖网络。
58.由于距离过远、地势遮蔽、杂波干扰等复杂原因，致使通信覆盖网络存在各种不同的探测盲区，无法实现盲区通信。此外，还无法对该探测盲区进行探测/侦察监视，不能满足探测/侦察监视需求。
59.研究发现，为了实现盲区通信，可以派遣补盲台协助基站完成任务。如在飞机航行的过程中，存在现有基站无法实现航线全覆盖的场景下，要想完成对飞机实时无间断的监测任务，需要对航线的盲线段以及基站盲区进行补盲。在进行补盲过程中，对于实际航线监测场景，本发明实施例考虑以下几个现实环境因素：
60.1)存在多个航线段位于通信覆盖网络范围之外，且航线段的端点坐标已知，本实施例中的航线段称为航线盲区段。
61.2)存在多个位于航线段附近的区域盲区，且区域盲区范围已知，本实施例中的区域盲区可以是方形盲区、圆形盲区、多边形盲区等任一形状的区域盲区。
62.3)可派遣补盲台的种类有三种，分别为置于空中补盲机中的补盲台、置于海面舰艇中的补盲台以及位于地面上的补盲台。
63.4)针对海、陆、空三个高度的二维平面，由于政治军事或地理地势等原因，存在不同的禁区，不同高度的禁区内无法放置对应类型补盲台。
64.为了实现盲区补盲，本发明实施例提供了一种探测盲区的补盲方法及装置，对预先获取的探测盲区进行离散化处理，得到初始补盲位置点，基于获取的补盲台的补盲台信息，计算所述补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率，并至少基于所述航线覆盖率，从所述初始补盲位置点中筛选出候选补盲位置点，生成预设数量个候选补盲位置点组合，并对所述候选补盲位置点组合进行优化操作，得到补盲位置点组合，其中，所述预设数量根据补盲需求和优化效率确定，所述候选补盲位置点组合和补盲位置点组合中均包括数量与所述补盲台的数量相同的候选补盲位置点，从所述补盲位置点组合中筛选出满足预设补盲条件的目标补盲位置点组合，以通过在所述目标补盲位置点组合中的补盲位置点上设置补盲台的方式实现探测盲区补盲。即通过本发明实现了探测盲区的补盲操作，进而通过补盲台实现盲区通信。
65.在上述内容的基础上，本发明的一实施例提供了一种探测盲区的补盲方法，参照图1，可以包括：
66.s11、对预先获取的探测盲区进行离散化处理，得到初始补盲位置点。
67.本实施例中，所述探测盲区包括航线盲区段以及区域盲区。
68.首先利用高斯投影将航线盲区段、区域盲区、禁区等一系列经纬位置转换为(x,y)平面坐标，建立二维直角坐标系，如图2所示。航线盲区段是多条已知端点的线段，整体航线的高斯投影呈纵深分布。区域盲区是已知端点的矩形或其他形状，如圆形、多边形等，它们分布在航线的附近。航线盲区段和区域盲区共同组成了总盲区，即探测盲区。
69.为了实现对探测盲区的通信，需要派遣具有一定信号覆盖范围的补盲台进行补盲，且遵守航线优先覆盖的原则。补盲台共有三种类型：海上补盲台、陆地补盲台和空中补盲台。这三种补盲台分别位于海、陆、空三个不同的水平高度。在无建筑物遮挡和干无扰等条件的理想情况下，每一个补盲台的信号探测范围被假想为一个球，因此每一个补盲台的信号覆盖范围在平面上的投影都是一个已知半径的圆。且补盲台在高度维度能够实现航线全覆盖，即航线的高度差小于信号探测范围的直径，因此只在二维平面上确定补盲方案。
70.补盲台位于二维平面上的不同的位置，其信号覆盖范围圆会对航线盲区段和区域盲区形成不同的覆盖率，被补盲台覆盖到的盲区区域即可实现补盲，与之通信。
71.参照图2，圆o是补盲台的信号覆盖范围，其圆心为补盲位置点o，半径为r；点a、b、c、d、e、f是随机生成的模拟航线的六个已知坐标点，线段ac、bc、cd、de、ef是模拟航线盲区段的六个分段；g与h是两个随机生成的航线外方形盲区，即为区域盲区。方形盲区的顶点分别为g1、g2、g3、g4、h1、h2、h3、h4。
72.在确定出探测盲区后，对探测盲区进行离散化处理，得到初始补盲位置点。
73.具体的，离散化处理包括如下步骤：
74.1)确定所述航线盲区段的边界点，并通过所述边界点构建得到待离散探测盲区。
75.以航线盲区段的端点最值(即最外边的边界点)框定补盲平面的总范围，总范围一般是一个方形区域，该方形区域即为待离散探测盲区。
76.2)按照预设步长，对所述待离散探测盲区进行离散化处理，并将得到的离散点作为初始补盲位置点。
77.具体的，按照一定的步长将平面坐标离散化。步长可由用户自由设定，步长越小精度越高，步长越大补盲速度越快，实际设定需要平衡指标进行取舍。
78.离散化处理后，可以得到点阵，如可以为n*n点阵，此外还可以是长方形点阵，点阵中的每一离散点即为一个初始补盲位置点，离散化结果可参照图3。
79.需要说明的是，本实施例中，以航线盲区段的端点最值(即最外边的边界点)框定补盲平面的总范围作为待离散探测盲区。此外，还可以确定航线盲区段以及区域盲区的边界点，然后构建一个同时覆盖航线盲区段以及区域盲区的点阵，使得进行补盲时，能够在考虑航线盲区段补盲的基础上，也考虑区域盲区的补盲。
80.s12、基于获取的补盲台的补盲台信息，计算所述补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率，并至少基于所述航线覆盖率，从所述初始补盲位置点中筛选出候选补盲位置点。
81.在实际应用中，将航线所在的平面离散为n*n的点阵，通过枚举法可以计算补盲台位于点阵中每一个点时的航线覆盖率，使覆盖率最大的点为补盲台的最佳补盲位置。但是当有多个补盲台时，枚举法效率低。因此，为了提升算法效率，本实施例中使用两种方式提升算法效率：筛选遍历法和搜索算法。
82.具体的，筛选遍历法是指：
83.基于获取的补盲台的补盲台信息，计算所述补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率，并至少基于所述航线覆盖率，从所述初始补盲位置点中筛选出候选补盲位置点。
84.其中，补盲台信息可以包括补盲台类型以及半径r。候选补盲位置点是初始补盲位置点中，航线覆盖率非零或者大于一设定值和设置位置满足禁区需求的初始补盲位置点，为补盲台可选的位置。
85.s13、生成预设数量个候选补盲位置点组合，并对所述候选补盲位置点组合进行优化操作，得到补盲位置点组合。
86.所述预设数量根据补盲需求和优化效率确定，所述候选补盲位置点组合和补盲位置点组合中均包括数量与所述补盲台的数量相同的候选补盲位置点。
87.本实施例中的优化操作是利用一些搜索算法将各候选补盲位置点组合中包括的候选补盲位置点进行重新组合，逐步逼近最优的补盲点位置组合。
88.本步骤即为搜索算法，具体可以采用遗传算法。
89.s14、从所述补盲位置点组合中筛选出满足预设补盲条件的目标补盲位置点组合，以通过在所述目标补盲位置点组合中的补盲位置点上设置补盲台的方式实现探测盲区补盲，所述预设补盲条件根据补盲覆盖要求确定。
90.其中，预设补盲条件根据补盲覆盖要求确定。如补盲位置点组合整体的航线覆盖率应大于第一阈值，对区域盲区的覆盖率大于第二阈值。其中，第一阈值和第二阈值根据实际场景的需求确定。另外，在存在禁区的情形下，还需满足禁区设置需求，如未位于指定类型的禁区。
91.在实际应用中，得到的补盲位置点组合的数量可能不止一个，此时需要设置预设补盲条件，从所述补盲位置点组合中筛选出满足预设补盲条件的补盲位置点组合，并作为目标补盲位置点组合。
92.然后在所述目标补盲位置点组合中的位置点上设置补盲台，补盲台以中继的形式实现基站与飞机间的通信，从而实现盲区补盲。
93.需要说明的是，在筛选出多个目标补盲位置点组合时，可选其中任意一个组合设置补盲台，也可综合考虑设置难度(如陆地补盲台较海上补盲台、和空中补盲台更方便设置)、覆盖率等综合确定。
94.本实施例中，对预先获取的探测盲区进行离散化处理，得到初始补盲位置点，基于获取的补盲台的补盲台信息，计算所述补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率，并至少基于所述航线覆盖率，从所述初始补盲位置点中筛选出候选补盲位置点，生成预设数量个候选补盲位置点组合，并对所述候选补盲位置点组合进行优化操作，得到补盲位置点组合，其中，所述预设数量根据补盲需求和优化效率确定，所述候选补盲位置点组合和补盲位置点组合中均包括数量与所述补盲台的数量相同的候选补盲位置点，从所述补盲位置点组合中筛选出满足预设补盲条件的目标补盲位置点组合，以通过在所述目标补盲位置点组合中的补盲位置点上设置补盲台的方式实现探测盲区补盲。即通过本发明实现了探测盲区的补盲操作，进而通过补盲台实现盲区通信。
95.在上述内容的基础上，本发明的另一实施例提供了“基于获取的补盲台的补盲台信息，计算所述补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率”的具体实现方式，参照图4，可以包括：
96.s21、获取补盲台的补盲台信息。
97.本实施例中，补盲台分为上述的海上补盲台、陆地补盲台和空中补盲台三种类型。
98.补盲台信息可以为补盲台类型以及半径r。
99.s22、基于所述补盲台信息，筛选得到最大覆盖范围的补盲台，并作为目标补盲台。
100.本实施例中，最大覆盖范围即为半径r最大，即需要筛选出半径r最大的补盲台，并作为目标补盲台。
101.s23、计算所述目标补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率。
102.其中，航线覆盖率是指航线盲区段中目标补盲台覆盖的目标段的占比。
103.详细来说，步骤s23可以包括：
104.1)在所述目标补盲台位于所述初始补盲位置点的情况下，确定航线盲区段位于所述目标补盲台的覆盖范围的目标段的长度值。
105.具体的，单个补盲台的航线覆盖率的计算具体如下：
106.在计算覆盖率时，补盲台是一个已知圆心坐标o与半径r的平面圆，可列出圆的曲线方程为
107.(x-xo)2 (y-yo)2＝r2108.其中，(xo,yo)为补盲台坐标，(x,y)为补盲台覆盖边界的圆的曲线方程的变量，r为补盲台覆盖范围半径。
109.航线盲区段由已知端点平面线段组成，可列出某航线段所在直线l的直线方程为
110.ax by c＝0
111.其中，(x,y)是航线盲区段直线方程的变量，a、b、c是直线方程的常数参数。
112.若点o到直线l距离公式d为
[0113][0114]
若d大于r，则圆o与直线l无交点，即位于点o的补盲台对处于直线l上的航线盲区段的覆盖率为0。
[0115]
若d不大于r，则计算圆o与直线l的交点p为
[0116][0117]
其中，(x
p
,y
p
)为交点p的坐标，k＝-a/b为直线l的斜率，b0＝-c/b为直线l的截距，且
[0118][0119]
圆o与直线l的交点p可能为一个，也可能为两个。在为一个时，说明航线盲区段与补盲台的探测区域相切，此时，航线覆盖率为零。
[0120]
若是两个交点，则根据两个交点的坐标值，计算航线盲区段位于补盲台的探测区域内的目标段的长度值。
[0121]
2)将所述目标段的长度值与所述航线盲区段的总长度值的比值，作为所述目标补
盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率。
[0122]
具体的，航线覆盖率＝目标段的长度值/航线盲区段的总长度值。
[0123]
在本实施例的基础上，参照图5，至少基于所述航线覆盖率，从所述初始补盲位置点中筛选出候选补盲位置点，包括：
[0124]
s31、从所述初始补盲位置点中筛选出所述航线覆盖率大于预设阈值的初始补盲位置点。
[0125]
本实施例中，在计算单个最大覆盖范围的补盲台位于每一个初始补盲位置点上时的航线覆盖率后，进行第一次筛选。
[0126]
在平面直角坐标系离散化之后，是一个方形的点阵。而航线处于方形的平面直角坐标系内，若某个补盲台放置在距离航线较远的位置点上，且该补盲机的覆盖半径较小，则对于该单个补盲机来说此时可能出现覆盖率为零的情况，则设置该补盲台是无必要的。所以，本实施例中，以最大覆盖范围的补盲台为基准，若是其在某一初始补盲位置点的航线覆盖率为零，则其余补盲台在该初始补盲位置点的航线覆盖率也为零，即在该初始补盲位置点设置补盲台也起不到补盲效果。
[0127]
所以本实施例中，将覆航线盖率为0(预设阈值)的初始补盲位置点踢出点阵，在后续多个补盲台覆盖范围计算时不做考虑。仅保留航线覆盖率大于预设阈值的初始补盲位置点。
[0128]
s32、从筛选出的初始补盲位置点中确定出未同时位于多个指定类型区域的初始补盲位置点，并作为候选补盲位置点。
[0129]
具体的，若使用场景中有禁区限制，还需要进行第二次筛选。判断每一个经历第一次筛选后的初始补盲位置点是否同时处于海陆空三个禁区内，即多个指定类型区域为同时处于海陆空三个禁区。
[0130]
若存在同时处于三个禁区内的初始补盲位置点，证明该初始补盲位置点无法放置任何类型的补盲台，将这些初始补盲位置点踢出点阵，在后续多个补盲台覆盖范围计算时不做考虑。此时，点阵中剩余的初始补盲位置点即为候选补盲位置点。
[0131]
本实施例中，通过搜索覆盖面积最大的坐标点进行一次筛选，然后考虑海陆空不同的禁区标准进行二次筛选，初步得到补盲台的候选补盲位置点。
[0132]
本发明的另一实现方式中，给出了“生成预设数量个候选补盲位置点组合”的实现方式，具体可以包括：
[0133]
对所述候选补盲位置点的序号进行二进制编码，得到每个所述候选补盲位置点的编码结果，随机筛选出数量与所述补盲台的数量相同的编码结果，组成候选补盲位置点组合；所述候选补盲位置点组合的数量为预设数量。
[0134]
具体的，上述的候选补盲位置点即是补盲台的可选位置，假设可选的候选补盲位置点的总数为m，补盲台资源个数为n，则一共可以形成个补盲方案，该数量级达到107以上。若用枚举法计算每个方案以找出覆盖率最高的最佳方案，其执行效率极低。因此利用搜索算法寻找补盲方案，以提高执行效率。本实施例中，通过遗传算法快速收敛的优点，搜索逼近最优解的结果。
[0135]
流程如下：
[0136]
1)基因：
[0137]
本实施例中不直接针对候选补盲位置点的坐标值进行编码，而是对候选补盲位置点对应的序号0-m-1进行二进制编码，得到编码结果，每一编码结果作为遗传算法的一基因，所有的编码结果组成编码结果集合。
[0138]
单个基因长度为ceil(log2(n))＝l，其中ceil()为向上取整。
[0139]
2)染色体
[0140]
任意选择n个基因首尾相连组成个体的染色体。一个补盲台的位置对应一个基因编码，一个候选补盲位置点组合对应一个个体染色体编码，个体染色体编码表现为n个基因编码的拼接。
[0141]
本实施例中，综合考虑补盲需求和优化效率，确定候选补盲位置点组合的数量为预设数量，如可以为300个。也就是说，通过本步骤随机生成300个长度为l*n的拼接二进制编码，即随机生成300个个体组成的父代种群，这也映射出300个补盲方案。
[0142]
在本实施例的基础上，参照图6，对所述候选补盲位置点组合进行优化操作，得到补盲位置点组合，可以包括：
[0143]
s41、计算各所述候选补盲位置点组合的航线覆盖率。
[0144]
在实际应用中，单个补盲台的航线覆盖率与多个补盲台的航线覆盖率的计算过程不同。
[0145]
候选补盲位置点组合的航线覆盖率，即为在候选补盲位置点组合中的每一候选补盲位置点设置补盲台后的航线覆盖率，属于多个补盲台的航线覆盖率，采用逐个放置的方法计算多个补盲台对航线的覆盖率，具体计算过程为：
[0146]
首先放置一个补盲台，根据单个补盲台覆盖率计算方法计算交点，得出覆盖情况，然后将已被覆盖的航线区域删除，刷新航线段组成状态。
[0147]
放置下一个补盲台，重复前两步，直至全部放置结束。
[0148]
计算所有被删除的航线区域的长度，将该长度与所有航线的总长的比值，作为多个补盲台的航线覆盖率。
[0149]
s42、基于各所述候选补盲位置点组合的航线覆盖率的大小，按照预设规则从各所述候选补盲位置点组合中挑选出遗传候选补盲位置点组合。
[0150]
本步骤为选择过程。具体的，本实施例中，还以遗传算法为例进行介绍，首先计算父代种群中每个个体，即每个候选补盲位置点组合的适应度，适应度由候选补盲位置点组合的航线覆盖率决定。适应度计算之后利用轮盘赌的方法进行选择。按照个体适应度越高越容易存活，反之适应度越低的个体越容易淘汰的原则，转动轮盘挑选出299个新个体，同时将父代中的最优个体，即航线覆盖率最高的方案，与299个方案组合，得到300个方案组合，也即为300个新的候选补盲位置点组合，称为新的父代种群。这种方式，可以保证最优解不被淘汰，且保留了适应度较大的父代。
[0151]
s43、对所述遗传候选补盲位置点组合进行交叉和变异操作，得到更新后的候选补盲位置点组合。
[0152]
具体的，先执行交叉操作，然后进行变异操作。
[0153]
交叉操作是指：
[0154]
从第一预设数据范围中随机选择出第一指定数量的第一随机整数，并按照所述第一随机整数对遗传候选补盲位置点组合进行第一预设概率的交叉操作。
[0155]
其中，可以根据实际需求设置第一预设数据范围和第一指定数量，其中，第一预设数据范围的端点值为1和补盲台资源个数，即为[1,n]，第一指定数量是指需要进行交叉操作的个数，如为两个。
[0156]
具体的，父代种群中的父代按照一定的第一预设概率进行两两交叉。首先随机生成两个属于[1,n]的随机整数，然后根据第一随机整数决定个体交叉的基因位置。例如，随机整数分别为1和n，则交叉个体的第一段基因和最后一段基因按照第一预设概率进行两两互换。
[0157]
变异操作是指：
[0158]
从第二预设数据范围中随机选择出第二指定数量的第二随机整数，并按照所述第二随机整数对遗传候选补盲位置点组合进行第二预设概率的变异操作。
[0159]
其中，第二预设概率小于第一预设概率，第二预设数据范围的端点值为1和基因总长度，即为[1,n*l]，第二指定数量为进行变异的数量，可以是两个。
[0160]
具体的，为了防止迭代陷入局部最优，父代种群中的个体按照一定的第二预设概率进行变异。
[0161]
首先随机生成两个属于[1,n*l]的随机整数，然后从父代种群中的个体取出随机整数对应的基因，按照第二预设概率进行变异，变异时，若是1，则更改为0，若是0，则更改为1。
[0162]
经历过交叉与变异的子代成为新的父代，新的父代重新经历选择生成子代，由此进行选择、交叉、变异的迭代循环。种群的个体组成不断更新，适应度高的个体逐渐存活并聚集，种群内个体映射的补盲方案的覆盖率也就逐渐趋近最优解。
[0163]
s44、判断是否满足预设迭代停止条件；若满足，则执行步骤s45；若不满足，则返回执行步骤s41，即不断进行选择、交叉、变异的迭代循环。
[0164]
具体的，当连续100代的覆盖率的变动小于0.001时，停止迭代，译码映射出每个补盲方案中各个补盲台的坐标位置。若是不满足连续100代的覆盖率的变动小于0.001，则继续进行选择、交叉、变异的迭代循环。
[0165]
s45、将满足预设迭代停止条件时得到的候选补盲位置点组合作为补盲位置点组合。
[0166]
具体的，上述的交叉和变异后的每个补盲方案，即为更新后的新的候选补盲位置点组合，将满足预设迭代停止条件时得到的更新后的新的候选补盲位置点组合作为补盲位置点组合。通过上述步骤，即可得到300个优化后的补盲方案。
[0167]
在本实施例的基础上，从所述补盲位置点组合中筛选出满足预设补盲条件的补盲位置点组合，可以包括：
[0168]
s51、从所述补盲位置点组合中筛选出航线覆盖率大于第一设定阈值的补盲位置点组合。
[0169]
遗传算法迭代出的终代种群包含300个个体，每一个个体对应一个补盲方案，一个补盲方案包含n个补盲台的位置坐标。从300个个体中按需挑选出符合要求的个体作为最终的补盲方案输出，流程如下：
[0170]
将300个补盲方案按照其对应的航线覆盖率降序排列，将覆盖率低于第一设定阈值的补盲方案淘汰，即仅保留航线覆盖率大于第一设定阈值的补盲位置点组合。
[0171]
s52、从筛选出的补盲位置点组合中确定出初筛补盲点位置组合。
[0172]
所述初筛补盲位置点组合中的候选补盲位置点未位于对应指定类型区域。
[0173]
本步骤中，比对补盲位置点组合中的每个补盲台是否落在对应的禁区内，有补盲台落在禁区内的补盲方案淘汰，无补盲台落在禁区内的补盲方案保留。
[0174]
s53、计算确定出的初筛补盲位置点组合的区域盲区覆盖率。
[0175]
本步骤中，利用蒙特卡洛模拟法计算补盲位置点组合对应的区域盲区覆盖率。
[0176]
s54、筛选出区域盲区覆盖率大于第二设定阈值的补盲位置点组合作为目标补盲位置点组合。
[0177]
将区域盲区覆盖率降序排序，此时可以将区域盲区覆盖率最大的补盲位置点组合输出，并作为目标补盲位置点组合，或者将区域盲区覆盖率大于第二设定阈值的补盲位置点组合输出，并作为目标补盲位置点组合。
[0178]
本实施例中，在以航线优先的原则下兼顾航线附近的区域盲区补盲，可以迅速找到逼近使航线覆盖面积最大的补盲方案。该方法应用灵活，补盲台的个数和种类可以灵活选择与组合，同时提供多个补盲方案作为输出，用户可根据覆盖要求按需选择补盲方案，如航线覆盖最大方案或航线覆盖达到标准条件下区域盲区覆盖最大方案等。
[0179]
可选地，在上述探测盲区的补盲方法的实施例的基础上，本发明的另一实施例提供了一种探测盲区的补盲装置，参照图8，可以包括：
[0180]
离散化处理模块11，用于对预先获取的探测盲区进行离散化处理，得到初始补盲位置点；
[0181]
位置点筛选模块12，用于基于获取的补盲台的补盲台信息，计算所述补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率，并至少基于所述航线覆盖率，从所述初始补盲位置点中筛选出候选补盲位置点；
[0182]
组合优化模块13，用于生成预设数量个候选补盲位置点组合，并对所述候选补盲位置点组合进行优化操作，得到补盲位置点组合，其中，所述预设数量根据补盲需求和优化效率确定，所述候选补盲位置点组合和补盲位置点组合中均包括数量与所述补盲台的数量相同的候选补盲位置点；
[0183]
组合筛选模块14，用于从所述补盲位置点组合中筛选出满足预设补盲条件的目标补盲位置点组合，以通过在所述目标补盲位置点组合中的补盲位置点上设置补盲台的方式实现探测盲区补盲，所述预设补盲条件根据补盲覆盖要求确定。
[0184]
进一步，所述探测盲区包括航线盲区段以及区域盲区；离散化处理模块11具体用于：
[0185]
确定所述航线盲区段的边界点，并通过所述边界点构建得到待离散探测盲区，按照预设步长，对所述待离散探测盲区进行离散化处理，并将得到的离散点作为初始补盲位置点。
[0186]
进一步，位置点筛选模块12包括：
[0187]
信息获取子模块，用于获取补盲台的补盲台信息；
[0188]
补盲台确定子模块，用于基于所述补盲台信息，筛选得到最大覆盖范围的补盲台，并作为目标补盲台；
[0189]
第一覆盖率计算子模块，用于计算所述目标补盲台位于所述初始补盲位置点的航
线覆盖率。
[0190]
进一步，第一覆盖率计算子模块具体用于：
[0191]
在所述目标补盲台位于所述初始补盲位置点的情况下，确定航线盲区段位于所述目标补盲台的覆盖范围的目标段的长度值，将所述目标段的长度值与所述航线盲区段的总长度值的比值，作为所述目标补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率。
[0192]
进一步，位置点筛选模块12包括：
[0193]
第一筛选子模块，用于从所述初始补盲位置点中筛选出所述航线覆盖率大于预设阈值的初始补盲位置点；
[0194]
第二筛选子模块，用于从筛选出的初始补盲位置点中确定出未同时位于多个指定类型区域的初始补盲位置点，并作为候选补盲位置点。
[0195]
进一步，组合优化模块13用于生成预设数量个候选补盲位置点组合时，具体用于：
[0196]
对所述候选补盲位置点的序号进行二进制编码，得到每个所述候选补盲位置点的编码结果，随机筛选出数量与所述补盲台的数量相同的编码结果，组成候选补盲位置点组合；所述候选补盲位置点组合的数量为预设数量。
[0197]
进一步，组合优化模块13包括：
[0198]
第二覆盖率计算子模块，用于计算各所述候选补盲位置点组合的航线覆盖率；
[0199]
组合挑选子模块，用于基于各所述候选补盲位置点组合的航线覆盖率的大小，按照预设规则从各所述候选补盲位置点组合中挑选出遗传候选补盲位置点组合；
[0200]
优化子模块，用于对所述遗传候选补盲位置点组合进行交叉和变异操作，得到更新后的候选补盲位置点组合；
[0201]
判断子模块，用于判断是否满足预设迭代停止条件；
[0202]
第二覆盖率计算子模块，还用于在不满足时，计算各所述候选补盲位置点组合的航线覆盖率；
[0203]
组合确定子模块，用于若满足，则将满足预设迭代停止条件时得到的候选补盲位置点组合作为补盲位置点组合。
[0204]
进一步，优化子模块包括：
[0205]
第一优化单元，用于从第一预设数据范围中随机选择出第一指定数量的第一随机整数，并按照所述第一随机整数对遗传候选补盲位置点组合进行第一预设概率的交叉操作；
[0206]
第二优化单元，用于从第二预设数据范围中随机选择出第二指定数量的第二随机整数，并按照所述第二随机整数对遗传候选补盲位置点组合进行第二预设概率的变异操作，其中，第二预设概率小于第一预设概率。
[0207]
进一步，组合筛选模块14包括：
[0208]
组合处理子模块，用于从所述补盲位置点组合中筛选出航线覆盖率大于第一设定阈值的补盲位置点组合；
[0209]
组合确定子模块，用于从筛选出的补盲位置点组合中确定出初筛补盲点位置组合，所述初筛补盲位置点组合中的候选补盲位置点未位于对应指定类型区域；
[0210]
第三覆盖率计算子模块，用于计算确定出的初筛补盲位置点组合的区域盲区覆盖率；
[0211]
组合筛选子模块，用于筛选出区域盲区覆盖率大于第二设定阈值的补盲位置点组合作为目标补盲位置点组合。
[0212]
本实施例中，对预先获取的探测盲区进行离散化处理，得到初始补盲位置点，基于获取的补盲台的补盲台信息，计算所述补盲台位于所述初始补盲位置点的航线覆盖率，并至少基于所述航线覆盖率，从所述初始补盲位置点中筛选出候选补盲位置点，生成预设数量个候选补盲位置点组合，并对所述候选补盲位置点组合进行优化操作，得到补盲位置点组合，其中，所述预设数量根据补盲需求和优化效率确定，所述候选补盲位置点组合和补盲位置点组合中均包括数量与所述补盲台的数量相同的候选补盲位置点，从所述补盲位置点组合中筛选出满足预设补盲条件的目标补盲位置点组合，以通过在所述目标补盲位置点组合中的补盲位置点上设置补盲台的方式实现探测盲区补盲。即通过本发明实现了探测盲区的补盲操作，进而通过补盲台实现盲区通信。
[0213]
需要说明的是，本实施例中的各个模块、子模块和单元的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。
[0214]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。