一种二维平面环境内快速准确定位放射源的定位方法技术

本发明专利技术公开了一种二维平面环境内快速准确定位放射源的定位方法，属于放射源定位技术领域，本发明专利技术所述的定位算法中，步骤1、设S为需要被寻找和定位的放射源，在疑似丢失放射源所在的区域随机选取不在同一条直线上的三个位置，分别记为A点，B点和C点，然后根据这三个点的剂量率的大小关系，分情况求解放射源的位置，分三种情况是为了准确的计算出放射源的位置，保证在计算过程中不会出现某个值为无穷大导致计算结果错误的情况。导致计算结果错误的情况。导致计算结果错误的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种二维平面环境内快速准确定位放射源的定位方法


[0001]本专利技术属于放射源定位
，具体涉及一种二维平面环境内快速准确定位放射源的定位方法。

技术介绍

[0002]随着近些年核技术应用越来越广泛，使用放射源的场所越来越多，虽然国家在放射源的使用和保存等方面有着严格的要求，但是各种放射源丢失、被盗的案件依然不断发生。丢失、被盗的放射源会对暴露在周边的人员和动植物等产生极大的危害，且时间越久危害越大，所以需要动用人力或使用机器人等智能设备带着相应的探测器使用最快的速度找到该放射源并进行处理。
[0003]寻找丢失的放射源的具体环境为开阔平地时，可视为在一个二维平面环境内寻找放射源。
[0004]现在常用的放射源定位方法在寻找丢失的放射源的时候，一般先将疑似丢失放射源所在的区域进行划分，得到大量的节点，并在每个节点处进行测量，得到每个节点的放射性剂量率，再根据放射性剂量率的分布最终确定放射源的位置。这样的寻找放射源的方法极其繁琐，而且需要耗费大量时间，不利于进一步降低放射源对于环境的危害。
[0005]在单个γ射线点源形成的辐射场中，某点的γ射线剂量率可以用式
①
计算：
[0006][0007]其中：D——剂量率
[0008]A——放射源的活度
[0009]E——放射源发射的γ射线的能量
[0010]I——每次衰变放出γ射线的概率
[0011]r——该点与放射源之间的距离
[0012]——介质的质量能量吸收系数
[0013]根据公式
①
，可以得到公式
②
。公式
②
表示同一个γ射线点源形成的辐射场中，一个点的剂量率D与该点到放射源的距离r的平方成的乘积是同一个常数。
[0014]
技术实现思路

[0015]为了解决传统寻找放射源的方法极其繁琐，而且需要耗费大量时间，不利于进一步降低放射源对于环境的危害的问题，本专利技术提供了一种二维平面环境内快速准确定位放射源的定位方法，以快速准确地定位放射源，达到提高放射源丢失事故处理效率，减少辐射对工作人员的损害。
[0016]为达到上述目的，本专利技术所述一种二维平面环境内快速准确定位放射源的定位方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1、设S为要被寻找和定位的放射源，在疑似丢失放射源所在的区域随机选取不在同一条直线上的三个位置，分别记为A点，B点和C点；将A点处测得的剂量率记为D
a
，将B点处测得的剂量率记为D
b
，将C点处测得的剂量率记为D
c
；
[0018]建立二维平面直角坐标系，A点为该直角坐标系的原点；A点和C点连成的线段所在直线为该直角坐标系的x轴，x轴正方向为由A点指向C点的方向；经过A点且垂直于x轴的直线为该直角坐标系的y轴，y轴正方向为指向B点一侧的方向；此时A点在该直角坐标系中的坐标为(0，0)，B点在该直角坐标系中的坐标记为(x
b
，y
b
)，C点在该直角坐标系中的坐标记为(x
c
，0)；过A点、B点和C点的圆记为
☉
ABC，放射源S的坐标为(x，y)；
[0019]步骤2、根据D
a
、D
b
和D
c
值和下式求解x和y：
[0020](x2+y2)
·
D
a
＝[(x
‑
x
b
)2+(y
‑
y
b
)2]·
D
b
＝[(x
‑
x
c
)2+y2]·
D
c
。
[0021]进一步的，步骤2中，分以下三种情况求解x和y：
[0022]情况一：当D
a
＝D
c
且D
b
＝D
a
时，
[0023][0024][0025]情况二：当D
a
＝D
c
且D
b
≠D
a
时，
[0026]令a1＝D
b
‑
D
a
，b1＝
‑
2D
b
y
b
，则x和y的值为
[0027][0028]或
[0029][0030]情况三：当D
a
≠D
c
时，
[0031]令
[0032][0033][0034][0035]其中，a2，b2和c2均为中间变量。
[0036]则x和y的值为
[0037][0038]或
[0039][0040]进一步的，步骤2中，当D
a
＝D
c
且D
b
≠D
a
时：
[0041]1)若根据现场情况确定放射源在
☉
ABC内部，则x和y的值由公式给出；
[0042]2)若根据现场情况确定放射源在
☉
ABC外部，则x和y的值由公式给出；
[0043]3)若不能根据现场情况确定放射源和
☉
ABC的相对位置，或放射源位于
☉
ABC的边界处，则用下述方法确定y的具体结果：
[0044]在疑似丢失放射源所在的区域，随机选取一个不位于
☉
ABC的边线上的位置，记为D点，将D点处测得的剂量率记为D
d
；
[0045]此时，先假设公式得到的x和y的值为准确值，计算A点到放射源位置S点的距离r
a
‑
13
；计算B点到放射源位置S点的距离r
b
‑
13
；计算C点到放射源位置S点的距离r
c
‑
13
；计算D点到放射源位置S点的距离r
d
‑
13
；
[0046]再假设公式得到的x和y的值为准确值，计算A点到放射源位置S点的距离r
a
‑
14
；计算B点到放射源位置S点的距离r
b
‑
14
；计算C点到放射源位置S点的距离r
c
‑
14
；计算D点到放射源位置S点的距离r
d
‑
14
；
[0047]判断公式和公式是否成立:
[0048]若公式成立则公式得到的x和y的值为准确值；
[0049]反之，若公式成立则公式得到的x和y的值为准确值；
[0050][0051][0052]进一步的，使用下述方法判断公式和公式是否成立：
[0053]步骤S1、处理公式和公式
[0054]处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二维平面环境内快速准确定位放射源的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、设S为要被寻找和定位的放射源，在疑似丢失放射源所在的区域随机选取不在同一条直线上的三个位置，分别记为A点，B点和C点；将A点处测得的剂量率记为D
a
，将B点处测得的剂量率记为D
b
，将C点处测得的剂量率记为D
c
；建立二维平面直角坐标系，A点为该直角坐标系的原点；A点和C点连成的线段所在直线为该直角坐标系的x轴，x轴正方向为由A点指向C点的方向；经过A点且垂直于x轴的直线为该直角坐标系的y轴，y轴正方向为指向B点一侧的方向；此时A点在该直角坐标系中的坐标为(0，0)，B点在该直角坐标系中的坐标记为(x
b
，y
b
)，C点在该直角坐标系中的坐标记为(x
c
，0)；过A点、B点和C点的圆记为
☉
ABC，放射源S的坐标为(x，y)；步骤2、根据D
a
、D
b
和D
c
的值和下式求解x和y：(x2+y2)
·
D
a
＝[(x
‑
x
b
)2+(y
‑
y
b
)2]
·
D
b
＝[(x
‑
x
c
)2+y2]
·
D
c
。2.根据权利要求1所述的一种二维平面环境内快速准确定位放射源的定位方法，其特征在于，所述步骤2中，分以下三种情况求解x和y：情况一：当D
a
＝D
c
且D
b
＝D
a
时，时，情况二：当D
a
＝D
c
且D
b
≠D
a
时，令a1＝D
b
‑
D
a
，b1＝
‑
2D
b
y
b
，则x和y的值为或情况三：当D
a
≠D
c
时，令令令其中，a2，b2和c2均为中间变量。则x和y的值为
或3.根据权利要求2所述的一种二维平面环境内快速准确定位放射源的定位方法，其特征在于，所述步骤2中，当D
a
＝D
c
且D
b
≠D
a
时：1)若根据现场情况确定放射源在
☉
ABC内部，则x和y的值由公式给出；2)若根据现场情况确定放射源在
☉
ABC外部，则x和y的值由公式给出；3)若不能根据现场情况确定放射源和
☉
ABC的相对位置，或放射源位于
☉
ABC的边界处，则用下述方法确定y的具体结果：在疑似丢失放射源所在的区域，随机选取一个不位于
☉
ABC的边线上的位置，记为D点，将D点处测得的剂量率记为D
d
；此时，先假设公式得到的x和y的值为准确值，计算A点到放射源位置S点的距离r
a
‑
13
；计算B点到放射源位置S点的距离r
b
‑
13
；计算C点到放射源位置S点的距离r
c
‑
13
；计算D点到放射源位置S点的距离r
d
‑
13
；再假设公式得到的x和y的值为准确值，计算A点到放射源位置S点的距离r
a
‑
14
；计算B点到放射源位置S点的距离r
b
‑
14
；计算C点到放射源位置S点的距离r
c
‑
14
；计算D点到放射源位置S点的距离r
d
‑
14
；判断公式和公式是否成立:若公式成立则公式得到的x和y的值为准确值；反之，若公式成立则公式得到的x和y的值为准确值；得到的x和y的值为准确值；4.根据权利要求3所述的一种二维平面环境内快速准确定位放射源的定位方法，其特征在于，使用下述方法判断公式和公式是否成立：步骤S1、处理公式和公式处理公式包括以下步骤：SA1：令得到t
a
‑
13
、t
b
‑
13
、t
c
‑
13
和t
d
‑
13
，t
a
‑
13
、t
b
‑
13
、t
c
‑
13
和t
d
‑
13
均为中间变量；SA2：计算t
a
‑
13
、t
b
‑
13
、t
c
‑
13
和t
d
‑
13
这四个数据的平均值并将其记作E
r
‑
13
；
SA3：计算t
a
‑
13
、t
b
‑
13
、t
c
‑
13
和t
d
‑
13
这四个数据的标准偏差并将其记作D
r
‑
13
；SA4：令得到DE
13
，DE
13
为t
a
‑
13
、t
b
‑
13
、t
c
‑
13
和t
d
‑
13
这四个数据的相对偏差；处理公式包括以下步骤：SB1：令得到t
a
‑
14
、t
b
‑
14
、t
c
‑
14
和t
d
‑
14
，t
a
‑
14
、t
b
‑
14
、t
c
‑
14
和t
d
‑
14
均为中间变量；SB2：计算t
a
‑
14
、t
b
‑
14
、t
c
‑
14
和t
d
‑
14
这四个数据的平均值并将其记作E
r
‑
14
；SB3：计算t
a
‑
14
、t
b
‑
14
、t
c
‑
14
和t
d
‑
14
这四个数据的标准偏差并将其记作D
r
‑
14
；SB4：令得到DE
14
，DE
14
为t
a
‑
14
、t
b
‑
14
、t
c
‑
14
和t
d
‑
14
这四个数据的相对偏差；步骤S2、比较DE
13
和DE
14
的大小：若DE
13
<DE
14
，则公式成立；若DE
13
>DE
14
，则公式成立。5.根据权利要求2所述的一种二维平面环境内快速准确定位放射源的定位方法，其特征在于，步骤2中，公式和公式中的y都有一正一负两个解，确定y的准确值的方法，包括以下步骤：S1：假设y的正数解为准确值，即y>0，计算A点到放射源位置S点的距离并记作r
a+
；计算B点到放射源位置S点的距离并记作r
b+
；计算C点到放射源位置S点的距离并记作r
c+
；S2：假设y的负数解为准确值，即y<0，计算A点到放射源位置S点的距离并记作r
a
‑
；计算B点到放射源位置S点的距离并记作r
b
‑
；计算C点到放射源位置S点的距离并记作r
c
‑
；S3：判断公式和公式是否成立：若公式成立则y...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺朝会，曹煜，李永宏，刘书焕，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：