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公开(公告)号：CN112446457B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202011395703.0
申请日：2020-12-02
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明创造性的将改进人工鱼群算法与无人机集群结合，实现气体泄漏源的快速、高效定位。传统的固定监测网络法存在局限性，难以满足现有的定位气体泄露源定位需求，多无人机集群系统具有机动灵活和监测范围广等优势，以其作为环境监测平台可以弥补现有固定监测站的不足，有利于主动追踪和定位有害气体泄漏源。烟羽搜索策略采用改进人工鱼群算法，在标准人工鱼群算法的基准上，引入好奇心模型，可以自适应的调节无人机的搜索视野和移动步长，避免标准人工鱼群算法中由于视野和步长为定值造成的算法缺陷。
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公开(公告)号：CN113051665B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202110320464.0
申请日：2021-03-25
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于改进粒子群算法的多无人机气体泄漏源定位方法，主要用于对气体泄漏源进行高效、精准的定位。该方法结合了人类心理学，使该方法更加智能化。人在越接近成功的时候会变得越谨慎。模仿人的心理，粒子在越靠近污染源时也会变得谨慎，放慢自己的速度，谨慎的移动。该方法在迭代初期采用基本粒子群算法，使粒子群在气体泄漏区域大范围的搜索。当有粒子超过阈值时开始进行分层迭代。将无人机的剩余电量与搜索到气体泄漏源的影响作为谨慎因子的衡量指标，在积极粒子层速度更新时加上谨慎因子，使粒子进行更细致的局部搜索，而在消极粒子层速度更新时加上积极粒子层的带动作用，提高了搜索效率，实现了对气体泄漏源高效的定位。
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公开(公告)号：CN113325129B
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202110424025.4
申请日：2021-04-20
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开一种基于动态种群的大气污染物溯源算法，属于智能控制与大气环境监测交叉领域。本发明针对多无人机大气污染物溯源问题，具体步骤为：1)初始化参数；2)按照种群的更新策略对种群角色进行分配更新；3)算法终止条件的判断，若符合终止条件，则算法终止，否则，转入步骤4；4)根据无人机个体的当前位置和各自的更新策略更新无人机个体的位置，进而完成大气污染物溯源任务。本发明算法基于模糊控制的单无人机溯源算法，结合种群角色中各司其职的特点，提出了一种基于动态种群的大气污染物溯源算法，在搜索效率与成功率方面有优越的性能，能够有效地解决大气污染物的溯源问题。
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公开(公告)号：CN113640470B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202110958125.5
申请日：2021-08-20
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N33/00 , G06F30/27 , G06N3/00 , B64C39/02 , B64U101/00
Abstract: 本发明公开了一种基于改进教与学算法的多无人机大气污染源定位方法，创新性的将多无人机群与改进教与学算法相结合，提出了一种个体能力值模型，采用了无人机电量、无人机飞行高度的稳定性、无人机搜索的污染源气体浓度值三个指标，用个体能力值替代了标准教与学算法中的随机学习步长，既增加了无人机个体的差异性，也巧妙的结合了教与学优化算法，使随机步长的选择更有依据性。并且在教与学算法的“学”阶段采用学员分班学习规则，使得在算法后期，学员能够迅速向强化班集体靠近，进行更加细致的搜索。提高了算法的搜索效率，实现了对大气污染源高效的定位。
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公开(公告)号：CN110927342A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201911270427.2
申请日：2019-12-12
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N33/00
Abstract: 本发明提供一种基于天牛须搜索算法的大气污染物溯源方法，用于实现在风向信息不明的情况下对大气污染物进行快速、精准的定位。目前已有的气味源定位算法大多需要依靠风向信息逆风搜索来跟踪烟羽，它们对风向信息的依赖性较强，实际风速和风向的波动幅度较大，气味源在空气中的扩散受其影响较大，这时参考风向信息，利用风趋向性进行气味源定位，搜索效果差，易使搜索过程中的机器人陷入局部最优，搜索效率低。所述大气污染物溯源方法基于天牛须搜算法，在无人机左右两端分别搭载气体传感器，实时读取无人机左右两端位置的污染物浓度，通过天牛须搜算法判断无人机下一步的位置，然后不断迭代，逐渐逼近污染源。此算法在不依赖风向信息的情况下，有效地避免无人机在搜索过程中陷入局部最优，准确迅速地定位到污染源的位置。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110625627B
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN201911008930.0
申请日：2019-10-23
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种圆柱坐标式煤仓清理智能机器人,其特征在于它由转台横梁、转台轴、横梁支撑臂、转台旋转摩擦轮、延长臂、切割头支撑臂和切割头构成，其中转台横梁、转台轴和转台旋转摩擦轮作为转动机构，横梁支撑臂、延长臂和切割头支撑臂作为移动机构。所述煤仓清理机器人通过固定装置安设在煤仓顶部；转动机构可以往复180度运动，使机器人的两个切割头实现煤仓一层煤壁的清理；横梁支撑臂在转台横梁上移动，实现切割头的径向进给运动；切割头支撑臂可以沿着横梁支撑臂在竖直方向上移动，延长臂起到增加切割头支撑臂下降范围的作用。本发明可以代替人工进入煤仓工作，提升了煤仓清理工作的高效性和安全性。
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公开(公告)号：CN115343425A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202211072686.6
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种未知环境下多无人机分组协作的多气体源定位方法，为了弥补现有多气体源定位技术的不足，本发明创新性的将多无人机群与改进人工鱼群算法结合，提出了多无人机分组协作的多气体源定位方法。在组方法中包括组形成、限制组大小、组合并、组解散，在评估无人机加入哪个组时考虑距离和适应度，有助于无人机在同时接收多个信号时有选择的加入组；限制组大小提高了无人机分配效率；组合并是当两个组的全局最佳位置的无人机的y位置坐标差小于侧风距离时进行合并，可以提升系统性能和避免局部冗余；考虑组解散，避免该组一直停留在已找到的气体源中。本方法在多气体源浓度场仿真实验中，高效地实现了多气体源的定位。
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公开(公告)号：CN111751502B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202010649234.4
申请日：2020-07-08
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N33/00
Abstract: 本发明公开了一种基于改进模拟退火算法的多无人机协同污染物溯源方法，包括采用人工嗅觉法设定疑似污染源泄露区域，根据无人机数量将疑似污染源泄露区域划分为多个子区域。各无人机通过无线传输模块向PC端地面中心传输信息从而进行信息交互。PC端地面中心基于改进模拟退火算法不断更新各无人机位置，并将新的位置信息发送至各无人机。当各无人机在某个位置不停地徘徊，形成半径为1m的圆，且各无人机气体传感器浓度高于某个阈值，则判断为找到污染源。进一步地将本发明算法在人工搭建的高斯烟羽浓度场下进行仿真实验，仿真结果验证了本发明算法在研究污染物溯源领域具有较高的可行性、精确度和溯源效率。
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公开(公告)号：CN113325129A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110424025.4
申请日：2021-04-20
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开一种基于动态种群的大气污染物溯源算法，属于智能控制与大气环境监测交叉领域。本发明针对多无人机大气污染物溯源问题，具体步骤为：1)初始化参数；2)按照种群的更新策略对种群角色进行分配更新；3)算法终止条件的判断，若符合终止条件，则算法终止，否则，转入步骤4；4)根据无人机个体的当前位置和各自的更新策略更新无人机个体的位置，进而完成大气污染物溯源任务。本发明算法基于模糊控制的单无人机溯源算法，结合种群角色中各司其职的特点，提出了一种基于动态种群的大气污染物溯源算法，在搜索效率与成功率方面有优越的性能，能够有效地解决大气污染物的溯源问题。
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公开(公告)号：CN111751502A
公开(公告)日：2020-10-09
申请号：CN202010649234.4
申请日：2020-07-08
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N33/00
Abstract: 本发明公开了一种基于改进模拟退火算法的多无人机协同污染物溯源方法，包括采用人工嗅觉法设定疑似污染源泄露区域，根据无人机数量将疑似污染源泄露区域划分为多个子区域。各无人机通过无线传输模块向PC端地面中心传输信息从而进行信息交互。PC端地面中心基于改进模拟退火算法不断更新各无人机位置，并将新的位置信息发送至各无人机。当各无人机在某个位置不停地徘徊，形成半径为1m的圆，且各无人机气体传感器浓度高于某个阈值，则判断为找到污染源。进一步地将本发明算法在人工搭建的高斯烟羽浓度场下进行仿真实验，仿真结果验证了本发明算法在研究污染物溯源领域具有较高的可行性、精确度和溯源效率。
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