无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法

1.一种无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法，其特征在于，所述无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法包括以下步骤：步骤1，全国空中交通管理部门将无人驾驶航空器管制空域上报任务下发给地市级中9类管制空域对应单位；步骤2，对应单位根据管制空域收集对应管制范围，并生成单位管制范围数据集上报地市级管理部门；步骤3，地市级管理部门对单位管制范围数据集进行汇总及校验，并生成地市级管制范围数据集上报区域管理部门；步骤4，区域管理部门对地市级管制范围数据集进行汇总及校验，并生成区域管制范围数据集上报全国空中交通管理部门；步骤5，全国空中交通管理部门对区域管制范围数据集进行汇总及校验，并生成全国级管制范围数据集并且对全国级管制范围数据集进行发布；步骤21，各对应单位收集管制空域数据；所述管制空域数据包括管制空域信息和边界点信息；步骤22，对管制空域数据采用统一时间基准、统一地理空间绘制方法和统一数据描述方式进行规范，生成规范管制空域数据；步骤23，通过外扩算法对边界点信息进行外扩生成实际管制空域；步骤24，利用规范管制空域数据和实际管制空域生成单位管制范围数据集并导出上报；在步骤23中，所述外扩算法包括：步骤231，线段外扩算法；所述线段外扩算法以线段中线节点为基准，计算安全缓冲区边界，包括以下步骤：步骤2311，将加密后的中线节点地理坐标(Lon i ，Lat i )转换成大地空间平面坐标(X i ，Y i )；步骤2312，利用当前中线节点的大地空间平面坐标(X i ，T i )、和下一中线节点的大地空间平面坐标(X i+1 ，Y i+1 )坐标计算两个点坐标方位角θ，计算式为：θ＝arctan2(M,N)；其中，M＝sin(X i -X i+1 )×cosY i ，N＝cos Y i sin Y i+1 -sin Y i cos Y i+1 ×cos(Y i+1 -Y i )；对于左侧外扩的区域，方位角向左旋转90°得到旋转后的坐标方位角θ L ，当θ-90°≤-180°时：θ L ＝θ-90°+360°；当-180°<θ-90°<180°时：θ L ＝θ-90°；步骤2313，将(X i ，Y i )向左平移D bu ff er 得到向左外扩后平面坐标(X L,i ，Y L,i )其计算式见以下公式，同理得到向右外扩后的平面坐标(X R,i ，Y R,i )；X L，i ＝X i +D buffer cosθ LY L，i ＝Y i +D buffer cosθ L ；D Bu ff er 表示垂直于中线外扩距离，θ L 表示向左旋转后的坐标方位角；步骤2314，将左外扩节点平面坐标(X L,i ，Y L,i )和/或右外扩节点平面坐标(X R,i ，Y R,i )转换为左外扩节点地理坐标(Lon L,i ，Lat L,i )和/或右外扩节点地理坐标(Lon R,i ，Lat R,i )。 2.根据权利要求1所述无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法，其特征在于，在步骤1中，所述管制空域分为特殊空域、机场空域、国边界空域、涉密单位空域、重要设施和危化品区域空域、公共基础设施空域、电磁环境保护空域、文物类空域和其他类空域。 3.根据权利要求1所述无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法，其特征在于，在步骤21中，所述管制空域信息包括空域UUID、空域名称、空域类型、所属区域、设施所属地、设施管理单位、设施管理人员以及管理人员电话；所述边界点信息包括空域几何图形信息。 4.根据权利要求3所述无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法，其特征在于，在步骤22中，所述统一时间基准采用东八时区下的绝对时间；所述统一地理空间绘制方法将空域几何图形信息统一为长圆、圆形、扇形、椭圆、弧、线段、多边形以及复杂多边形；所述统一数据描述方式将数据名称、数据格式、计量单位的数据表达方式进行统一。 5.根据权利要求1所述无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法，其特征在于，在步骤23中，对于线段外扩算法还包括线段单侧外扩；所述线段单侧外扩沿线段一端外扩D buffer 距离，将加密后的坐标(Lon i ，Lat i )垂直于中线外扩距离D buffer ；并基于步骤231中按线段两侧外扩中的左侧或者右侧外扩算法获取外扩节点地理坐标。 6.根据权利要求1所述无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法，其特征在于，在步骤23中，所述外扩算法还包括：步骤232，折线外扩算法；所述折线外扩算法对折线点序进行分组，拆分为多组线段，分别对多组线段进行外扩，取得外扩四边形集合，对外扩四边形集合进行合并，取得合并外扩四边形集合的点集。 7.根据权利要求1所述无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法，其特征在于，在步骤23中，所述外扩算法还包括：步骤233，多边形外扩算法，所述多边形外扩算法包括以下步骤：步骤2331，判断外扩点类型，外扩点类型包括凹点、凸点和平点；其中，凹点指的是以当前外扩点对应的轮廓点为顶点的外部角小于180°；凸点指的是以当前外扩点对应的轮廓点为顶点的外部角大于180°；平点指的是以当前外扩点对应的轮廓点为顶点的外部角等于180°；P i-1 表示P i 的前一个轮廓点，P i+1 表示P i 的后一个轮廓点，向量e i 和e i+1 分别表示从P i-1 指向P i 和P i 指向P i+1 的单位向量：如果轮廓点P i 是凹点，则外扩点生成公式为：如果轮廓点P i 是凸点，则外扩点生成公式为：如果轮廓点P i 是平点，则外扩点生成公式为：其中，外扩距离为R，轮廓点P i 的外扩点表示为Q i ，θ i 表示P i-1 P i 和P i+1 P i 之间的夹角。 8.根据权利要求1所述无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法，其特征在于，在步骤3中，所述校验包括管制范围数据集的完整性、合法性以及重复性三个方面校验；完整性的校验对管制范围数据集中数据库各类表的数据结构和数据内容进行校验，包括关键字段的校验，对空域名称、空域形状的关键字段进行校验规则的设置；合法性的校验包括对管制范围数据集中要素信息的数据格式、数据类型和数据取值范围进行校验；重复性的校验包括根据管制空域数据唯一识别符对管制范围数据集中管制空域信息重复数据进行检查。 9.根据权利要求7所述无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法，其特征在于，在步骤233中，所述多边形外扩算法还包括以下步骤：步骤2332，对无效外扩线段进行处理，具体包括：步骤23321，识别无效外扩线段；其根据两向量点积的正负值判断：P i ,P i+1 的外扩点分别为Q i ,Q i+1 ， 表示轮廓点P i ,P i+1 的向量值， 表示外扩点Q i ,Q i+1 的向量值；步骤23322，更新外扩点；外扩点包括无效外扩线段不连续和无效外扩线段连续两种情况；其中，无效外扩线段不连续指的是一条无效外扩线段的相邻线段都是有效线段；无效外扩线段连续指的是一条无效外扩线段的相邻线段至少存在一条无效线段；步骤23323，无效外扩线段不连续的处理步骤：计算无效外扩线段的前置边Q i+1 Q i+2 和后置边Q i-1 Q i 的交点M；更新无效外扩线段的前置边Q i+1 Q i+2 的起点为交点M，更改为MQ i+2 ，更新后置边Q i-1 Q i 的终点为M；其中，前置边为无效外扩线段按轮廓方向向前的第一条线段，后置边为无效外扩线段按轮廓方向向后的第一条线段。 10.根据权利要求9所述无人驾驶航空器飞行管制空域的采集方法，其特征在于，在步骤2332中，还包括以下步骤：步骤23324，无效外扩线段连续包括以下处理步骤：找到无效外扩线段对应的原轮廓P i P i+1 ，P i+1 P i+2 ，计算外扩线段Q i Q i+1 ，Q i+1 Q i+2 ；分别计算外扩线段与前置边和后置边的交点，并更新前置边的起点为交点，后置边的终点为交点；无效外扩线段Q i Q i+1 的前置边为Q i+1 Q i+2 后置边Q i-1 Q i ，交点为M 1 ,后置边更新为Q i-1 M 1 ；无效外扩线段Q i+1 Q i+2 的前置边Q i+2 Q i+3 ，后置边Q i Q i+1 ，交点为M 2 ，前置边更新为M 2 Q i+3 ；计算前置边M 2 Q i+3 和后置边Q i-1 M 1 的交点M 3 ，作为外扩点；获取所有外扩点后，对外扩点进行串联，获取外扩多边形。