发明名称 一种基于烟花算法的气味源定位方法
摘要 本发明涉及一种基于烟花算法的气味源定位方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:1)烟羽发现和烟羽跟踪:基于烟花算法的爆炸机制,烟花在一定的范围内(爆炸半径                                                 <img file="70481dest_path_image001.GIF" wi="15" he="18" />)爆炸产生火花,每次爆炸都包括其位置更新阶段和浓度信息更新阶段;2)气味源确认:重复烟花爆炸的过程,当检测到当前烟花的气味浓度值<img file="993175dest_path_image002.GIF" wi="39" he="24" />大于预先设定阈值<img file="143534dest_path_image003.GIF" wi="57" he="21" />或者当算法实际运行的迭代次数大于设定的参数<img file="410567dest_path_image004.GIF" wi="68" he="20" />时,算法终止,确定机器人最后的位置即为气味源的位置。该方法不需要参考风向信息,兼备烟羽发现、烟羽跟踪和气味源定位的功能,在原有烟花算法爆炸半径公式的基础上做了修正,可有效地避免机器人陷入局部最优状态,准确迅速地定位到气味源的位置,大大提高了搜索效率。
申请公布号 CN105301203A 申请公布日期 2016.02.03
申请号 CN201510838905.0 申请日期 2015.11.27
申请人 中国矿业大学 发明人 缪燕子;金慧杰;孙苏园;许红盛;金鑫;卜淑萍;李晓东;周笛
分类号 G01N33/00(2006.01)I 主分类号 G01N33/00(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种基于烟花算法的气味源定位方法,其特征在于该方法包括的步骤为:1) 基于烟花算法的爆炸式的搜索策略:采用烟花爆炸式的搜索策略,即机器人随机地进入到搜索空间,随机地选择初始位置并在该位置处释放一个烟花,烟花在一定的范围内(爆炸半径<img file="179304dest_path_image001.GIF" wi="15" he="18" />)爆炸产生火花,机器人根据各个火花的适应度值选择最好的个体作为下一代烟花,每次爆炸都包括其位置更新阶段和浓度信息更新阶段;2) 基于烟花算法的烟羽跟踪策略:机器人可根据当前烟花的目标函数值<img file="611422dest_path_image002.GIF" wi="39" he="24" />(即当前位置的气体浓度值<img file="315067dest_path_image003.GIF" wi="39" he="24" />)与预先设定阈值<img file="112122dest_path_image004.GIF" wi="57" he="21" />的差值的大小自适应地调节烟花爆炸半径的大小;3) 避免陷入局部最优:当机器人陷入局部最优解的时候,此时当前位置的气味浓度值<img file="720958dest_path_image003.GIF" wi="39" he="24" />相比阈值<img file="894450dest_path_image004.GIF" wi="57" he="21" />会小得多,即此时<img file="967448dest_path_image005.GIF" wi="59" he="18" />,则机器人会立即跳出局部最优状态,继续进行搜索,<img file="935404dest_path_image006.GIF" wi="27" he="18" />表示预先设定阈值<img file="31536dest_path_image004.GIF" wi="57" he="21" />与当前烟花的浓度值<img file="54725dest_path_image003.GIF" wi="39" he="24" />的差值,即<img file="919913dest_path_image007.GIF" wi="141" he="24" />;4)气味源确认当机器人检测到当前烟花的气味浓度值<img file="58770dest_path_image003.GIF" wi="39" he="24" />大于预先设定阈值<img file="704515dest_path_image004.GIF" wi="57" he="21" />或者当算法实际运行的迭代次数大于设定的参数<img file="954231dest_path_image008.GIF" wi="68" he="20" />时,算法终止,确认机器人最后的位置即为气味源位置。
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