一种模拟火焰蔓延网格地图的A*混合蚁群路径规划方法技术

本发明专利技术属于路径规划技术领域，具体的说是一种模拟火焰蔓延网格的A*混合蚁群路径规划方法。包括以下步骤：交互设定好初始静态网格仿真地图的障碍物环境多处火源位置并择定起点；获取地图的地形分析数据、燃料模型数据；计算各基础网格蔓延速率值，构建未燃烧状态、燃烧状态与燃尽状态之间的转换规则模拟火焰蔓延；将地图信息输入简化蚁群算法嵌套传统A*算法的函数中，规划出机器人前往多个目标点的最优路径；模拟机器人移动将最优全局路径动态地呈现；将火焰蔓延模型与机器人动态路径规划模型一同输入地图函数中，实现模拟机器人在动态变化的火焰蔓延环境中的最优路径规划，并在基础网格地图中实时展示环境与机器人移动情况。本发明专利技术能够实现障碍物及动态火焰环境下机器人前往多个目标火源实施灭火活动的最优路径规划。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于路径规划，具体的说是一种模拟火焰蔓延网格的a*混合蚁群路径规划方法。

技术介绍

1、火焰蔓延网格地图构建方法是野火管理、灾害防控和生态研究中的关键技术之一，涉及多学科交叉，与计算机技术、物理学模型及地理信息科学的进步紧密相关。

2、早期研究依赖野外观察和实验室燃烧实验，建立火蔓延速率与风速、坡度、可燃物类型的经验关系。例如，byram(1959)提出的火线强度公式，奠定了火蔓延能量守恒的基础；美国林务局的richard rothermel(1972)提出首个基于物理的火灾蔓延模型，通过可燃物特性(含水率、密度)和环境参数(风速、坡度)计算火线速度，成为后续网格模拟的核心算法。

3、随着数值方法与计算机模拟兴起，green(1983)等学者将元胞自动机应用于火蔓延模拟，每个网格单元基于邻近状态(燃烧/未燃烧)更新规则，简化了复杂传播过程的计算；地理信息系统(gis)的普及(如arcgis)推动了空间数据的网格化处理，finney(1998)开发的farsite软件结合rothermel模型与gis，首次实现动态火灾蔓延的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模拟火焰蔓延网格的A*混合蚁群路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种模拟火焰蔓延网格的A*混合蚁群路径规划方法，其特征在于，所述交互设定好初始静态网格仿真地图的障碍物环境多处火源位置并择定起点即搭建地图模型的具体方法如下：

3.根据权利要求1所述的一种模拟火焰蔓延网格的A*混合蚁群路径规划方法，其特征在于，所述获取地图的地形分析数据、燃料模型数据的具体方法如下：

4.根据权利要求1所述的一种模拟火焰蔓延网格的A*混合蚁群路径规划方法，其特征在于，所述计算各基础网格蔓延速率值，构建未燃烧状态、燃烧状态与燃尽状态之间...

【技术特征摘要】

1.一种模拟火焰蔓延网格的a*混合蚁群路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种模拟火焰蔓延网格的a*混合蚁群路径规划方法，其特征在于，所述交互设定好初始静态网格仿真地图的障碍物环境多处火源位置并择定起点即搭建地图模型的具体方法如下：

3.根据权利要求1所述的一种模拟火焰蔓延网格的a*混合蚁群路径规划方法，其特征在于，所述获取地图的地形分析数据、燃料模型数据的具体方法如下：

4.根据权利要求1所述的一种模拟火焰蔓延网格的a*混合蚁群路径规划方法，其特征在于，所述计算各基础网格蔓延速率值，构建未燃烧状态、燃烧状态与燃尽状态之间的转换规则模拟火焰蔓延即构建火焰蔓延模型的具体方法如下：

5.根据权利要求1所述的一种模拟火焰蔓延网格的a*混合蚁群路径规划方法，其特征在于，所述将地图模型中相关信息输入简化蚁群算法嵌套传统a*算法的函数中，规划出机器人前往多个目标点的最优路径即机器人动态路径规划模型的具体方法如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴坚，张梦宇，倪子欣，段轶凡，常郅恒，杨思源，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：