一种改进人工势场的寻源路径规划方法、装置及存储介质与流程

本发明主要涉及放射源检测，具体涉及一种改进人工势场的寻源路径规划方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、放射源为促进我国经济发展和社会进步做出了重要贡献，但在放射源的使用、储存、运输过程中，也曾发生过一些放射源丢失、被盗、非法转移而失去控制引发的放射性事故，这些事故如果不能及时有效进行处理，将会给公众健康带来极大风险。对于丢失、被盗放射源等安全事故发生情况下,如何根据若干探测器数据迅速反演出放射源的位置信息并给出辐射场分布信息，是快速搜索定位并安全清除散落放射源的关键环节，是保障核技术安全高效利用的重要手段，对核安全应急响应策略具有重大现实意义。

2、目前，针对多源辐射环境下的寻源，大多是针对空旷简单的场景，很少考虑障碍物对寻源的影响。但真实放射性事故中，可能由于放射性物质泄露等原因导致同时存在多个放射源，且放射源所处的环境非常复杂，存在建筑物、办公设施、杂物等障碍物，已有的基于粒子滤波的多源辐射场重建方法中没有考虑障碍物对源分布概率密度函数的影响，当出现新的障碍物时，原有的源分布概率密度函数与实际分布存在巨大差异，无法表征真实辐射场，并且传统基于人工势场方法的路径规划，当存在多个放射源时，寻找到一个“探明热点”后无法规划后续路径去需找另外的源，效果并不理想。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种改进人工势场的寻源路径规划方法、装置及存储介质。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种改进人工势场的寻源路径规划方法，包括如下步骤：

3、在辐射区域内布置多个粒子，将多个粒子作为多个放射源，通过预设的机器人在所述辐射区域内进行放射源的信号探测，得到多个放射源的参数信息，通过多个放射源的参数信息构建初始的多源辐射场；

4、对初始的多源辐射场进行辐射场重建，并在重建的多源辐射场中建立人工势场模型，通过所述人工势场模型得到当前放射源的寻源路径的方向；

5、所述机器人根据规划的寻源路径的方向进行移动并进行沿途的放射源的信号测量，若探测到多个放射源中存在辐射强度极大值点时，在所述机器人所在位置增加附加势场来得到新的人工势场模型，通过新的人工势场模型得到新的寻源路径的方向以进行下一放射源搜索。

6、本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种改进人工势场的寻源路径规划装置，其特征在于，包括：

7、多源辐射场构建模块，用于在辐射区域内布置多个粒子，将多个粒子作为多个放射源，通过预设的机器人在所述辐射区域内进行放射源的信号探测，得到多个放射源的参数信息，通过多个放射源的参数信息构建初始的多源辐射场；

8、辐射场重建及人工势场模型建立模块，用于对初始的多源辐射场进行辐射场重建，并在重建的多源辐射场中建立人工势场模型，通过所述人工势场模型得到当前放射源的寻源路径的方向；

9、人工势场模型更新模块，用于所述机器人根据规划的寻源路径的方向进行移动并进行沿途的放射源的信号测量，若探测到多个放射源中存在辐射强度极大值点时，在所述机器人所在位置增加附加势场来得到新的人工势场模型，通过新的人工势场模型得到新的寻源路径的方向以进行下一放射源搜索。

10、本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种改进人工势场的寻源路径规划装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的改进人工势场的寻源路径规划方法。

11、本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的改进人工势场的寻源路径规划方法。

12、本发明的有益效果是：本发明实现多源复杂环境下辐射场重建，并建立人工势场模型，将“探明热点”对人工势场的影响由引力转变为斥力，在机器人所在位置增加附加势场来得到新的人工势场模型，从而让新的人工势场模型可以指引机器人顺利离开当前放射源并开始下一放射源的搜索，解决传统人工势场方法在多源环境下会陷入势场陷阱的问题。

技术特征：

1.一种改进人工势场的寻源路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的寻源路径规划方法，其特征在于，所述通过多个放射源的参数信息构建初始的多源辐射场，具体为：

3.根据权利要求2所述的寻源路径规划方法，其特征在于，所述对初始多源辐射场进行辐射场重建，具体为：

4.根据权利要求3所述的寻源路径规划方法，其特征在于，所述在重建的多源辐射场中建立人工势场模型，通过所述人工势场模型得到当前放射源的寻源路径，具体为：

5.根据权利要求4所述的寻源路径规划方法，其特征在于，所述在所述机器人所在位置增加附加势场来得到新的人工势场模型，通过新的人工势场模型得到新的寻源路径的方向以进行下一放射源搜索，具体为：

6.根据权利要求5所述的寻源路径规划方法，其特征在于，所述通过新的人工势场模型得到新的寻源路径的方向以进行下一放射源搜索，具体为：

7.一种改进人工势场的寻源路径规划装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的寻源路径规划装置，其特征在于，所述多源辐射场构建模块中，通过多个放射源的参数信息构建初始的多源辐射场，具体为：

9.一种改进人工势场的寻源路径规划装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至6任一项所述的改进人工势场的寻源路径规划方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6任一项所述的改进人工势场的寻源路径规划方法。

技术总结
本发明提供一种改进人工势场的寻源路径规划方法、装置及存储介质，该方法包括构建初始的多源辐射场，并对其重建，并建立人工势场模型，机器人根据规划的寻源路径的方向进行移动并进行沿途的放射源的信号测量，若探测到多个放射源中存在辐射强度极大值点时，在所述机器人所在位置增加附加势场来得到新的人工势场模型，通过新的人工势场模型得到新的寻源路径的方向以进行下一放射源搜索；本发明将“探明热点”对人工势场的影响由引力转变为斥力，在机器人所在位置增加附加势场来得到新的人工势场模型，从而让新的人工势场模型可以指引机器人顺利离开当前放射源并开始下一放射源的搜索，解决传统人工势场方法在多源环境下会陷入势场陷阱的问题。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：安徽中科超安科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12