基于激光扫描和三维栅格地图的掘进巷道空间建模方法研究 被引量：1

1

作者 刘少杰 李志海 +1 位作者 刘治翔 邹康 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期306-314,共9页

采用常规煤矿巷道三维点云信息地图建模方法得到的点云数据庞大而繁杂,运算量很大,因此提出了基于激光扫描和三维栅格地图的掘进机截割成形三维扫描系统和掘进巷道空间建模方法。将点云数据与三维栅格进行映射,将巷道空间划分为有限个栅... 采用常规煤矿巷道三维点云信息地图建模方法得到的点云数据庞大而繁杂,运算量很大,因此提出了基于激光扫描和三维栅格地图的掘进机截割成形三维扫描系统和掘进巷道空间建模方法。将点云数据与三维栅格进行映射,将巷道空间划分为有限个栅格,构成巷道空间三维栅格地图,并将三维栅格地图划分为多个功能区域。通过三维扫描激光雷达坐标系与巷道坐标系的转换,实现了将激光雷达获取的点云数据转换为巷道外轮廓数据,来分析掘进机截割的超挖和欠挖误差。实验表明,当三维栅格边长设定为10 cm时,采用由截割成形巷道三维栅格地图建模方法得到的栅格地图指导掘进机自主截割作业,相比采用常规点云地图可减少84.7%的数据处理量,极大减轻了截割控制系统处理器的负担。研究结果为基于激光雷达三维扫描的掘进机自主截割作业系统的设计及应用提供了依据。 展开更多

关键词 掘进机 激光扫描 三维栅格 空间建模 掘进巷道

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使用三维栅格地图的移动机器人路径规划 被引量：28

2

作者 张彪 曹其新 王雯珊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期57-61,共5页

针对移动机器人使用三维地图进行路径规划的问题,研究了使用三维栅格地图的路径规划算法。该算法将装载三维激光扫描仪的移动机器人得到的三维点云转换成为八叉树结构的三维栅格地图;扩展了D*算法使之考虑机器人的尺寸,检测每种位姿状... 针对移动机器人使用三维地图进行路径规划的问题,研究了使用三维栅格地图的路径规划算法。该算法将装载三维激光扫描仪的移动机器人得到的三维点云转换成为八叉树结构的三维栅格地图;扩展了D*算法使之考虑机器人的尺寸,检测每种位姿状态下是否与环境发生碰撞,生成多条可行路径可以在栅格地图中直接生成机器人的运动轨迹,保证运动过程中机器人自身及物体的安全。实验结果表明:该算法不需要对地图具有先验认识,并且考虑了机器人的实际尺寸,具有较强的可靠性和实用性,已经在真实环境中进行了实验。 展开更多

关键词 路径规划 三维栅格地图 移动机器人 三维点云

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基于三维栅格模型的最短距离等值面提取 被引量：5

3

作者 安聪荣 刘展 +1 位作者 黄荣刚 白永良 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期7-9,共3页

通过研究三维最短距离分析及MC算法,提出基于三维栅格模型的最短距离等值面提取算法,通过导入费用数据和源点数据,即可自动输出到达源点任意有效取值的最短距离等值面。该算法允许输入多个源点,并可应用于非均质三维空间中。实验结果表... 通过研究三维最短距离分析及MC算法,提出基于三维栅格模型的最短距离等值面提取算法,通过导入费用数据和源点数据,即可自动输出到达源点任意有效取值的最短距离等值面。该算法允许输入多个源点,并可应用于非均质三维空间中。实验结果表明,该算法设计合理、可行。 展开更多

关键词 三维GIS 三维栅格模型 MC算法 距离分析 等值面

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三维栅格法在数据点云精简中的应用 被引量：6

4

作者 朱冒冒 冯祖军 +1 位作者 郭建华 鞠鲁粤 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期242-246,共5页

在均匀栅格法精简数据点云的基础上,提出了三维栅格法对数据点云再精简的算法.该算法首先建立数据点的邻近结构,计算其曲率变化,在此基础上实现了数据点的自适应精简.算法的的特点是可以根据不同的精度自动在曲率变化大的地方采得较多... 在均匀栅格法精简数据点云的基础上,提出了三维栅格法对数据点云再精简的算法.该算法首先建立数据点的邻近结构,计算其曲率变化,在此基础上实现了数据点的自适应精简.算法的的特点是可以根据不同的精度自动在曲率变化大的地方采得较多的样点,在曲率变化小的地方采取相对少的样点.文中的应用实例表明,该算法可以保证在满足指定精度要求的条件下,得到更合理的精简效果. 展开更多

关键词 逆向工程 均匀栅格法 三维栅格法

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三维栅格数据结构的研究与应用 被引量：4

5

作者 李明 王山东 陈佩富 《金属矿山》 CAS 北大核心 2007年第8期61-64,共4页

三维数据结构是三维G IS研究的重点。三维栅格数据结构在数字影象、数字高程模型等领域得到了广泛应用。从栅格的编码、栅格的空间分析等方面对三维栅格数据结构进行研究,并以一个具体的矿床为例,对应用三维栅格数据结构进行矿体块段建... 三维数据结构是三维G IS研究的重点。三维栅格数据结构在数字影象、数字高程模型等领域得到了广泛应用。从栅格的编码、栅格的空间分析等方面对三维栅格数据结构进行研究,并以一个具体的矿床为例,对应用三维栅格数据结构进行矿体块段建模、特定范围内储量计算等空间分析时涉及的技术和方法进行了论述。提出了今后在研究和应用三维数据结构时的建议和展望。 展开更多

关键词 GIS 三维栅格数据模型 空间分析 块段建模 储量计算

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地矿局部三维栅格建模研究 被引量：5

6

作者 郑佳荣 李青元 金阳 《有色金属（矿山部分）》 2015年第3期103-105,共3页

三维空间数据模型是三维GIS研究的核心问题。综合评述了目前3DGIS和3DGM领域的三维空间建模方法,进而提出三维矢量框架下的局部三维栅格模型。基于钻孔数据,采用该模型建立某矿局部矿层三维模型过程。实践证明,用本文所提出的局部三维... 三维空间数据模型是三维GIS研究的核心问题。综合评述了目前3DGIS和3DGM领域的三维空间建模方法,进而提出三维矢量框架下的局部三维栅格模型。基于钻孔数据,采用该模型建立某矿局部矿层三维模型过程。实践证明,用本文所提出的局部三维栅格模型可以很好地解决地矿实体非均匀性相关问题。 展开更多

关键词 三维建模 三维矢量模型 局部三维栅格模型

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基于三维栅格数据的露天矿山储量动态监测研究与应用 被引量：9

7

作者 蒋锐 宋焕斌 朱杰勇 《矿产与地质》 2009年第5期469-472,486,共5页

矿产储量管理是矿产资源管理的基础工作、核心内容和关键环节。目前,国土资源部门的监管停留在被动接收信息的层面上,很难全面有效地掌握管辖区范围内的矿产开采情况。随着信息技术和空间技术的发展及大量地理信息系统在国土资源部门管... 矿产储量管理是矿产资源管理的基础工作、核心内容和关键环节。目前,国土资源部门的监管停留在被动接收信息的层面上,很难全面有效地掌握管辖区范围内的矿产开采情况。随着信息技术和空间技术的发展及大量地理信息系统在国土资源部门管理工作中的广泛运用,把先进的科技引入到矿山储量管理中,能够促进矿产储量的合理开发和有效保护。本文对常用于矿产储量计算的模型进行了比较,并对其综合运用及建立矿山储量动态管理信息系统进行了探讨,具有实用价值。 展开更多

关键词 矿山储量 动态管理 三维栅格数据 地理信息系统

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基于Java3D的三维栅格生成与可视化 被引量：1

8

作者 陈学工 赵灿 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第7期2759-2761,共3页

针对在实际生产过程中采样点数据之间的相关性对生成的三维栅格数据影响的问题,使用了八分域搜索算法以及实验变差函数来改进原有的距离反比加权算法。该方法能够减少搜索距离以及丛聚效应,并且使用Java3D创建了三维可视化的虚拟场景,... 针对在实际生产过程中采样点数据之间的相关性对生成的三维栅格数据影响的问题,使用了八分域搜索算法以及实验变差函数来改进原有的距离反比加权算法。该方法能够减少搜索距离以及丛聚效应,并且使用Java3D创建了三维可视化的虚拟场景,对最终生成的三维栅格进行显示。最后,通过可视化的效果,证明改进后的算法更符合实际情况。 展开更多

关键词 三维栅格 八分域搜索 实验变差函数 距离反比加权 丛聚效应 JAVA3D

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实时更新的全局一致三维栅格建图 被引量：4

9

作者 易晓东 杨思宁 杨绍武 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期43-50,共8页

在未知的三维环境中,移动机器人自主导航通常需要实时构建与环境全局一致的栅格地图,而现有大部分系统缺少地图更新策略,构建的栅格地图与实际环境不一致.文中将同步定位与建图模块获得的环境信息以点云形式提供给栅格建图模块处理,同... 在未知的三维环境中,移动机器人自主导航通常需要实时构建与环境全局一致的栅格地图,而现有大部分系统缺少地图更新策略,构建的栅格地图与实际环境不一致.文中将同步定位与建图模块获得的环境信息以点云形式提供给栅格建图模块处理,同时提出基于关键帧的高效数据结构和地图实时更新策略,实时构建可用于移动机器人自主导航的全局一致的地图.室内动态的实验数据测试表明,文中方法可以有效实时更新地图,生成与环境一致的三维栅格地图,支持其后续的自主导航操作. 展开更多

关键词 实时更新 三维栅格建图 全局一致地图

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基于深度图像与三维栅格离线映射的机械臂环境建模方法 被引量：2

10

作者 李英立 赵忆文 +2 位作者 王争 张道辉 赵新刚 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期1537-1546,共10页

为确保动态非结构化环境中人、机器人、环境3者的安全,提出一种基于深度图像与三维栅格离线映射的机械臂环境建模方法,该方法分为离线映射与在线更新两个步骤.离线映射首先将机器人工作空间划分成三维栅格,然后利用标定得到的RGB-D相机... 为确保动态非结构化环境中人、机器人、环境3者的安全,提出一种基于深度图像与三维栅格离线映射的机械臂环境建模方法,该方法分为离线映射与在线更新两个步骤.离线映射首先将机器人工作空间划分成三维栅格,然后利用标定得到的RGB-D相机内外参数矩阵离线计算深度图像与三维栅格之间的映射关系并保存;在线更新是利用帧差法和查询离线映射表的方式更新三维栅格中的环境信息.为全面描述机器人的工作空间,进一步扩展此方法,提出多传感器信息融合以及从环境模型中滤除机械臂本体的方法.整套环境建模方法具有描述能力强、模型精度一致、可实现多传感器信息融合以及可在线更新的优点.最后,分别通过仿真实验、基于两个Kinect相机和7自由度KUKAⅡWA机械臂的实际建模与末端避障实验,验证所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 环境建模 深度图像 三维栅格 多传感器融合 离线映射 人机安全

原文传递

基于三维锥形栅格的激光点云语义分割方法 被引量：2

11

作者 黄润辉 胡立坤 +2 位作者 苏鸣方 徐大也 陈奥然 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期1173-1182,1250,共11页

激光点云语义分割是自动驾驶系统中道路场景感知的重要分支。虽然主流方法将点云转换为规则的二维图像或笛卡尔栅格进行处理,减少因点云非结构化所带来的计算量,但二维图像方法不可避免地改变点云的三维几何拓扑结构,而笛卡尔栅格忽略... 激光点云语义分割是自动驾驶系统中道路场景感知的重要分支。虽然主流方法将点云转换为规则的二维图像或笛卡尔栅格进行处理,减少因点云非结构化所带来的计算量,但二维图像方法不可避免地改变点云的三维几何拓扑结构,而笛卡尔栅格忽略了室外激光点云的密度不一致性,从而限制了包括行人和自行车等小物体的语义分割能力。因此,本文中提出了一种基于三维锥形栅格和稀疏卷积的激光点云语义分割方法,利用锥形栅格分区解决了点云的稀疏性和密度不一致的问题;为提高模型推理速度,设计了重参数化三维稀疏卷积网络。在SemanticKITTI和nuScenes两个大规模数据集上对所提方法进行评估。结果表明,与目前最新的点云分割方法相比,所提方法的平均交并比分别提升了1.3%和0.8%,尤其对小物体识别有显著的提升。 展开更多

关键词 自动驾驶 激光点云 语义分割 三维锥形栅格 重参数化 三维稀疏卷积网络

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凤凰山矿田成矿地质体三维结构与控矿地质因素分析 被引量：25

12

作者 毛先成 唐艳华 +4 位作者 赖健清 邹艳红 陈进 彭省临 邵拥军 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1507-1518,共12页

安徽铜陵凤凰山铜矿正面临资源保有程度严重不足的问题,建立凤凰山矿田成矿地质体三维结构和控矿地质因素模型,开展矿田深部隐伏矿体立体定位预测具有重要的现实意义。凤凰山矿田矿床矿体的定位主要受接触带和断裂构造的复合控制,新屋... 安徽铜陵凤凰山铜矿正面临资源保有程度严重不足的问题,建立凤凰山矿田成矿地质体三维结构和控矿地质因素模型,开展矿田深部隐伏矿体立体定位预测具有重要的现实意义。凤凰山矿田矿床矿体的定位主要受接触带和断裂构造的复合控制,新屋里岩体与围岩呈侵入接触,局部地段超覆于围岩之上,接触带的形态和产状控制了矿体的空间分布。在分析矿田地质特征及与成矿关系的基础上,采用三维地质建模技术构建新屋里岩体、接触带、地层和张性断层等地质体的三维结构栅格模型。地质体三维结构模型表明,新屋里岩体结构复杂,向东南方向延伸,有大量的剧烈弯曲变形,向北东方向呈扇形;岩体与围岩的接触带构造控制了矿体的产出位置和空间分布;地层结构是一复式向斜;断层结构主要为4条走向北西的横向张性断层。采用数学形态学和欧氏距离变换相结合的方法,基于栅格模型对新屋里岩体的形态结构进行滤波分解和几何分析,获得岩体的二级趋势与二级起伏等结构成分。利用空间分析方法建立岩体热力场因素(dG)、岩体形态因素(wr1G、wr2G)、褶皱构造因素(dD3)和横向张性断层因素(dF)的三维栅格模型,制作统计数据散点图得到控矿地质因素与矿化指标的关联关系,以三维栅格模型表达矿化富集空间及其立体单元。地质体结构模型和控矿地质因素栅格模型可以描述各种地质体和控矿地质作用在空间中的分布,分析地质体三维结构、控矿地质因素与矿化空间分布的关联关系,为隐伏矿体立体定位预测提供空间分析依据和三维可视化模型。 展开更多

关键词 地质体三维结构 控矿地质因素 三维栅格模型 凤凰山矿田

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顾及矿山特性的三维GIS数据结构与可视化 被引量：29

13

作者 杜培军 郭达志 田艳凤 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期238-243,共6页

在对几种可以应用的三维数据结构进行分析的基础上 ,指出 TIN、三维栅格、八叉树、三维矢量、TEN、面向对象等数据结构可以实现对不同特点矿山实体的三维表达与模拟 ,而三维混合数据结构则是最有效的 .三维数据结构是实现三维可视化包... 在对几种可以应用的三维数据结构进行分析的基础上 ,指出 TIN、三维栅格、八叉树、三维矢量、TEN、面向对象等数据结构可以实现对不同特点矿山实体的三维表达与模拟 ,而三维混合数据结构则是最有效的 .三维数据结构是实现三维可视化包括三维景观模拟、三维数据场可视化、虚拟 GIS应用等的基础 . 展开更多

关键词 地理信息系统 矿山 三维数据结构 混事数据结构 可视化 TIN GIS 八叉树 三维栅格

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三维矢量数据在EV-Globe中的绘制方法 被引量：4

14

作者 王海涛 刘海砚 +1 位作者 孙广宇 韩俊 《地理空间信息》 2011年第2期106-108,9,共3页

以EV-Globe为基础三维平台,分析了三维栅格数据模型、三维矢量数据模型及混合型模型的优点和不足,设计了基于实体的数据模型,实现了矢量数据在三维环境中符号化显示、分类分级显示。该方法能够满足矢量数据在三维环境中的显示绘制要求。

关键词 三维栅格数据模型 三维矢量数据模型 基于实体的数据模型 符号化 分类分级显示

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基于改进蚁群算法的机械手三维操作路径规划 被引量：4

15

作者 伊华伟 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2014年第4期302-304,307,共4页

提出一种改进的蚁群算法,实现机械手在三维栅格模型中进行最优操作路径规划。利用该蚁群算法模拟蚂蚁的觅食过程,使蚂蚁在初始点和目标点之间采用"惯性原则"和最大信息素启发策略完成最优操作路径的搜索。仿真实验验证了该方... 提出一种改进的蚁群算法,实现机械手在三维栅格模型中进行最优操作路径规划。利用该蚁群算法模拟蚂蚁的觅食过程,使蚂蚁在初始点和目标点之间采用"惯性原则"和最大信息素启发策略完成最优操作路径的搜索。仿真实验验证了该方法在机械手操作路径规划应用中的有效性。即使在复杂的操作环境中,该方法也可以迅速地规划出最优操作路径。 展开更多

关键词 三维操作空间 三维栅格模型 改进的蚁群算法 惯性原则

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义齿三维模型构建中海量点云数据模型的精简方法 被引量：1

16

作者 王辅辅 苏智剑 +1 位作者 张长禄 乔海峰 《中国组织工程研究与临床康复》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期648-652,共5页

背景:义齿三维模型的构建始终是义齿计算机辅助设计与制造系统的核心,而构建的三维模型的精度与效率又与对海量的原始点云数据进行精简密切相连。现有的点云精简技术,并不能完全满足义齿处理的特殊要求。目的:针对义齿的原始点云数据进... 背景:义齿三维模型的构建始终是义齿计算机辅助设计与制造系统的核心,而构建的三维模型的精度与效率又与对海量的原始点云数据进行精简密切相连。现有的点云精简技术,并不能完全满足义齿处理的特殊要求。目的:针对义齿的原始点云数据进行精简,以便以最少的点,实现最有效的表达。方法:通过三维栅格法对海量的原始离散点云数据进行拓扑重建形成一个个栅格,然后在每个栅格内拟合出平面和二次曲面,并利用弦差法来评定哪些栅格内点需要保留,哪些栅格内点需要继续八叉树剖分,从而保留曲率较大处的点云及其曲率和法向量。结果与结论:结果表明,该算法简单高效,所提出的点云精简算法适用于逆向工程中测量所得的散乱无序的点云数据,能够对大量密集数据进行直接而有效的精简,并且对曲率变化大且含有较多细节特征的区域保留更多的细节信息。提示通过3DSS-STD-Ⅱ型结构光三维扫描仪得到的义齿点云数据在λ=0.7,ε=0.0003mm,时的精简效果最好。 展开更多

关键词 义齿计算机辅助设计与制造系统 三维栅格法 弦差法 数据精简 点云

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在轨操控机器人拓邻域搜索三维路径规划 被引量：6

17

作者 岳程斐 张枭 +2 位作者 王宏旭 李宗凌 曹喜滨 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期206-213,共8页

针对空间在轨操控机器人在桁架式空间站执行操控任务时,需要在桁架间自由穿行且时刻与空间站保持接触的任务特性,提出基于拓邻域搜索蚁群算法的三维全局路径规划方法。该方法首先建立桁架式空间站的三维栅格模型;充分考虑机器人穿行时... 针对空间在轨操控机器人在桁架式空间站执行操控任务时,需要在桁架间自由穿行且时刻与空间站保持接触的任务特性,提出基于拓邻域搜索蚁群算法的三维全局路径规划方法。该方法首先建立桁架式空间站的三维栅格模型;充分考虑机器人穿行时的包络约束和操控时的接触约束,在路径规划和轨迹搜索前对被操控对象的三维栅格模型进行预处理和修正,缩减路径规划搜索空间;在轨迹搜索时,基于邻域延拓思想调节搜索步长,以提高搜索效率和路径规划速度。多次仿真实验表明,所提出的路径规划方法能提高在轨操控机器人路径规划速度与全局搜索能力,有效解决空间在轨操控机器人全局路径规划问题。 展开更多

关键词 在轨操控机器人 三维栅格模型 全局路径规划 拓邻域搜索蚁群算法

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水电工程坝基岩体质量三维可视量化研究 被引量：2

18

作者 李崇标 王皓 +2 位作者 刘云鹏 李华 李辉 《人民长江》 北大核心 2019年第A01期286-291,共6页

传统的工程岩体质量分析局限于统计图表、柱状图及剖面图等形式,难以充分表达岩体质量的空间分布规律。以实测获取的大量岩体物理力学指标离散测试数据为基础,利用属性对象三维储层栅格结构建模技术进行DSI插值计算,构建了研究区域的岩... 传统的工程岩体质量分析局限于统计图表、柱状图及剖面图等形式,难以充分表达岩体质量的空间分布规律。以实测获取的大量岩体物理力学指标离散测试数据为基础,利用属性对象三维储层栅格结构建模技术进行DSI插值计算,构建了研究区域的岩体质量单因素指标属性对象模型;基于对象属性脚本编程进行多因素指标耦合运算,构建了岩体综合质量指标属性对象模型,直观表征了单因素及多因素指标耦合的岩体质量三维空间拓扑关系和细节特征。结合叶巴滩水电站高拱坝布置,基于邻近网格点或单元将属性值传递到建基面空间曲面及受力区坝基岩体的三维模型网格,建基面岩体质量云图和坝基岩体质量属性对象模型能够以色谱的形式可视化表征岩体质量特性和缺陷岩体的分布,属性统计图表高效量化比较了各方案的岩体质量优劣。 展开更多

关键词 岩体质量 DSI 三维储层栅格结构模型 属性地质对象 脚本编程 坝基 叶巴滩水电站 水电工程

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履带平台无人驾驶系统基于语义信息的模块串联方法 被引量：1

19

作者 陈慧岩 关海杰 +2 位作者 刘海鸥 龚建伟 吴贺禹 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2705-2716,共12页

为提高无人履带平台在复杂越野环境下的通行能力,提出一种通过语义信息串联无人驾驶系统中环境感知、运动规划、运动控制模块的方法。环境感知模块通过相机与激光雷达的融合感知方法,利用图像语义信息与激光雷达点云特征,结合平台通过... 为提高无人履带平台在复杂越野环境下的通行能力,提出一种通过语义信息串联无人驾驶系统中环境感知、运动规划、运动控制模块的方法。环境感知模块通过相机与激光雷达的融合感知方法,利用图像语义信息与激光雷达点云特征,结合平台通过性几何参数,对环境中可通行区域进行粗提取,之后在可通行区域利用高斯聚类模型对环境进行精细的可通行度分析,最终生成具有不同通行度语义信息的三维栅格地图;运动规划模块在考虑平台运动学模型、动力学约束以及平滑过渡约束的基础上,结合地形与道路表面属性生成行为运动基元,通过对基元的分层式在线选择生成具有行为语义的轨迹;运动控制模块基于模型预测控制算法充分考虑平台驱动电机的执行能力、跟踪偏差以及控制稳定性,借助运动规划给出的行为运动基元语义属性,对控制目标函数权重系数进行实时更新,减小轨迹跟踪的横向误差,航向误差以及速度误差。最终利用中型混合动力无人履带平台进行了实车验证,结果表明:所提运动规划方法结果相较于基于平面二值栅格地图规划的轨迹在平均俯仰角、平均侧倾角、平均曲率分别降低46.1%、46.5%、14.2%;所提出基于行为语义轨迹变参数运动控制方法相较于定参数的运动控制方法分别在横向偏差、航向偏差、速度偏差降低17.1%、2.7%、6.1%。 展开更多

关键词 履带平台 无人驾驶系统 语义信息 三维栅格地图 行为运动基元 模型预测控制

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融合粒子群与改进蚁群算法的AUV路径规划算法 被引量：37

20

作者 朱佳莹 高茂庭 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第6期267-273,共7页

针对传统蚁群算法在处理自主式水下机器人AUV(Autonomous Underwater Vehicle)三维路径规划问题时存在初期寻径能力弱、算法收敛速度慢等问题,提出一种融合粒子群与改进蚁群算法的AUV路径规划算法PSOACO(Particle Swarm Optimization-im... 针对传统蚁群算法在处理自主式水下机器人AUV(Autonomous Underwater Vehicle)三维路径规划问题时存在初期寻径能力弱、算法收敛速度慢等问题,提出一种融合粒子群与改进蚁群算法的AUV路径规划算法PSOACO(Particle Swarm Optimization-improved Ant Colony Optimization)。基于空间分层思想建立三维栅格模型实现水下环境建模;综合考虑路径长度、崎岖性、危险性等因素建立路径评价模型;先使用粒子群算法预搜索路径来优化蚁群算法的初始信息素;再对蚁群算法改进状态转移规则、信息素更新方式并加入奖惩机制实现全局路径规划。实验表明,算法能有效提高初期寻径能力和全局搜索能力,减少收敛迭代次数并缩短搜索使用时间。 展开更多

关键词 改进蚁群算法 粒子群算法 三维栅格模型 自主式水下机器人 三维路径规划

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