一种基于压抑心理函数的多飞行器协同追溯气味源方法技术

本发明专利技术提供一种基于压抑心理函数的多飞行器协同追溯气味源方法，利用装载小型气体传感器的飞行器编队追溯三维立体空间气味源，解决飞行器续航能力有限与搜索区域范围较大的矛盾。压抑心理函数值主要由飞行器编队成员的状态函数与飞行器自身的状态函数所决定，其中编队成员状态函数构成要素为飞行器数量，飞行器之间的距离以及飞行器等级；而飞行器自身状态函数构成要素为飞行器的飞行距离以及飞行器剩余电量。压抑心理函数值越大，飞行器动态半径越大，能够获取邻近飞行器监测浓度信息越多，追溯到气味源的概率越高。通过搭建三维浓度场，验证本发明专利技术能成功定位气味源地理位置，并且飞行器编队能避免陷入气味源局部最优值。

A multi Aircraft Cooperative odor source tracing method based on depressive psychological function

【技术实现步骤摘要】
一种基于压抑心理函数的多飞行器协同追溯气味源方法
本专利技术涉及气味源定位领域，特别提供一种基于压抑心理函数的多飞行器协同追溯气味源方法。
技术介绍
随着我国经济和科学技术的快速发展，人类生产经营所带来的大气污染问题愈发严重，并对人类健康带来危害。环境大气污染事故具有突发性和污染范围较大的特点，现有的气味源污染源的定位一般以固定监测站或无线传感器网络为依据，通过将其位置和污染物浓度信息相综合，得到较粗略的浓度分布图，进而估计出污染源的位置。但由于受地面条件限制，监测站位往往分布不均匀，且事故污染源附近不一定恰好设有监测站或被监测站所包围，同时固定监测站的设置会带来较大经济费用，成本较高，例如：中国专利公告号为CN110796847A中所述的一种基于区块链的环境监测站点运维系统及其方法。飞行器具有良好的机动性、实时性和灵活性等特点，不受近地面建筑物的限制，比传统的系留气球和气象塔监测更易控制和操作，例如：中国专利公告号为CN111114741A一种缆绳、系留气球监测系统及监测方法。飞行器监测气味源不仅能够有效获取高空气味源的三维立体分布情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于压抑心理函数的多飞行器协同追溯气味源方法，其特征在于，包括：多飞行器在三维空间范围内搜索气味源烟羽，根据该时刻飞行器的速度惯性，每架飞行器检测的气味源浓度最佳位置，该飞行器检测的历史最佳浓度位置，动态压抑半径范围内飞行器检测的最佳浓度位置，所述动态压抑半径受到压抑心理函数的影响，而飞行器的压抑心理函数值主要由组内飞行器的状态函数和飞行器自身状态函数所决定；对上述三个位置矢量和一个速度惯性矢量进行求和得到飞行器下一个飞行位置，如此迭代，当飞行器在某个位置附近长时间徘徊，表示定位到气味源。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于压抑心理函数的多飞行器协同追溯气味源方法，其特征在于，包括：多飞行器在三维空间范围内搜索气味源烟羽，根据该时刻飞行器的速度惯性，每架飞行器检测的气味源浓度最佳位置，该飞行器检测的历史最佳浓度位置，动态压抑半径范围内飞行器检测的最佳浓度位置，所述动态压抑半径受到压抑心理函数的影响，而飞行器的压抑心理函数值主要由组内飞行器的状态函数和飞行器自身状态函数所决定；对上述三个位置矢量和一个速度惯性矢量进行求和得到飞行器下一个飞行位置，如此迭代，当飞行器在某个位置附近长时间徘徊，表示定位到气味源。


2.按照权利要求1所述压抑心理函数，其特征在于：飞行器在追溯气味源的过程中受到组内其他多飞行器状态函数的影响，如：组内飞行器的等级，飞行器之间的距离以及飞行器的数量，同时飞行器在追溯气味源的过程中还会受到自身状态函数影响，如：剩余电量，飞行距离；故飞行器的压抑心理函数主要包括组内其他飞行器状态函数和飞行器自身状态函数，分别表示如下：
首先是组内其他飞行器状态函数：



上式中表示t时刻第k组的第i架飞行器对第j架飞行器的影响力强度，N表示第k组飞行器的数量，表示第i架飞行器在t时刻检测到的气味源浓度(mg/L)，表示组内飞行器组长在t时刻检测到的气味源浓度(mg/L)，FOI1和FOI2分别表示飞行器组员和飞行器组长的社会影响因子，表示第i架飞行器与第j架飞行器之间的距离，α为常系数；对于第i架飞行器受到组内其他飞行器的社会影响力总和表达式如下：



上式表示t时刻第k组的第i架飞行器受到总的社会影响力数值；
其次，是飞行器自身状态函数：



上式Gi(t)...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁涛，胡来钢，刘振国，沈秋，崔学林，张振明，
申请(专利权)人：浙江量大智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33