[发明专利]基于透光度分布和投影视觉的集群系统自主避障方法

权利要求书

1.一种基于透光度分布和投影视觉的集群系统自主避障方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先对集群中个体进行建模；

2)建立集群系统的内部通信机制；

3)基于投影视图建立混合集群运动模型；

4)基于投影视图定义集群系统中个体的透光度；

5)构建具有两种行为模式的自主控制策略，其中控制参数基于个体透光度自适应调节；

6)根据个体当前是否处于安全状态选择以基于安全的行为模式还是基于任务的行为模式。

2.根据权利要求1所述的基于透光度分布和投影视觉的集群系统自主避障方法，其特征在于：所述集群系统都在二维空间下运动因此对个体动态建模如下：

个体在时间上的状态量包括速度v_i(t)和位置p_i(t)，w(t)表示一个扰动，u_i(t)是个体i的控制输入。

3.根据权利要求1所述的基于透光度分布和投影视觉的集群系统自主避障方法，其特征在于：所述投影视图可以显示集群的全局状态信息，下面对个体的投影视图建模：假设有n个个体，则某个个体的投影视图是由集群中其它个体引起的，在以第i个个体为原点的极坐标系中，其它个体极坐标可表示为(ρ_ij，θ_ij)，ρ_ij，θ_ij分别表示个体j极径和极角，则由个体j对个体i引起的投影视图模型为其中Δθ_ij＝arcsin(R_j/ρ_ij)，R_j为个体j的半径，同理其它个体对i引起的所有投影视图可用如下集合表示其中表示几个个体引起的连续投影视图，极角表示第k个暗场的方向，和分别表示暗场的左右边界。

4.根据权利要求1所述的基于透光度分布和投影视觉的集群系统自主避障方法，其特征在于：所述个体的透光度可以定义为个体所看到的投影视图外的自由空间部分：透光度分布可以显示整个集群的密度，每个个体的透光率可以大致代表其在集群中的空间自由度和相对位置。

5.根据权利要求1所述的基于透光度分布和投影视觉的集群系统自主避障方法，其特征在于：所述由攻击者引起的投影视图：个体所看到的攻击者所引起的所有投影视图的集合表示为其中是由攻击者造成的连续投影视图，表示暗场的方向。