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题名三维环境中无人机气味源定位研究
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作者
许顺
黄宇鼎
范靖
汤达恒
吕游
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机构
吉林农业大学工程技术学院
中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站
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出处
《电子测量与仪器学报》
北大核心
2025年第7期236-246,共11页
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基金
吉林省科技发展计划项目(20250602019RC)
吉林省教育厅基础研究(JJKH20220334KJ)项目资助。
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文摘
为了提升无人飞行器(UAV)在三维环境中对气味源的定位能力,提出了一种改进麻雀搜索算法(CE-SSA)。该算法通过引入精英策略、拥挤因子和莱维飞行扰动机制,增强了搜索能力并有效避免了陷入局部最优。实验中,模拟了三维空间中气味羽流的扩散,并将CE-SSA与经典粒子群算法(PSO)和原始麻雀搜索算法(SSA)进行了对比。结果表明,在单个无人机的情况下,CE-SSA的定位误差比传统算法降低了98%以上,定位成功率提高了56%以上;当无人机数量达到4架及以上时,定位误差稳定在0.2 m以下,成功率为100%。此外,CE-SSA在不同气味羽流特征下展现了较强的鲁棒性,能够应对复杂的环境变化。研究表明,CE-SSA不仅在提升定位精度和成功率方面具有显著优势,而且为无人机在复杂环境中的气味源追踪技术提供了可靠的解决方案。该研究不仅为主动嗅觉技术发展做出了贡献,也突显了无人机在复杂场景中进行气味源追踪的潜力。
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关键词
主动嗅觉技术
气味源定位
麻雀搜索算法
三维羽流建模
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Keywords
active olfaction technology
odor source localization
sparrow search algorithm
3D plume modeling
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分类号
TP24
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN98
[电子电信—信息与通信工程]
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