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申请/专利权人：清华大学

摘要：本发明涉及一种面向无人飞行汽车、无人旋翼飞机等空间移动平台的空间感知安全技术领域，尤其涉及一种基于势能场的空间感知安全形式化方法，所述方法包括：根据空间移动平台的运动速度，建立基于人工势场的无障碍物初始安全场；确定空间移动平台设定范围内的障碍物状态；根据障碍物状态，结合空间移动平台与移动障碍物的相对速度，建立基于人工势场的风险场；将无障碍物的初始安全场和风险场进行叠加，得到空间移动平台设定范围内的安全场。本发明创新性地构建了一种立体空间感知场，通过组合初始安全场和障碍物风险场，将叠加组合成的包络面凹凸程度作为判定周围的安全程度的标准，具有运算量较小、直观、实时更新等优点。

主权项：1.一种基于势能场的空间感知安全形式化方法，所述方法包括：根据空间移动平台的运动速度，建立基于人工势场的无障碍物初始安全场；确定空间移动平台设定范围内的障碍物状态；根据障碍物状态，结合空间移动平台与移动障碍物的相对速度，建立基于人工势场的风险场；将无障碍物的初始安全场和基于人工势场的风险场进行叠加，得到空间移动平台设定范围内的安全场；所述根据空间移动平台的运动速度，建立基于人工势场的无障碍物初始安全场；具体包括：以空间移动平台的质心为三维坐标系的原点，根据空间移动平台的运动速度建立无障碍物的初始安全场S1，具体满足下式： 其中，表示移动平台附近无障碍物时的安全程度与运动速度模的分量负相关；所述障碍物状态包括：第i个障碍物的质心坐标Pi、障碍物的质量mi和障碍物相对空间移动平台的速度所述根据障碍物状态，结合空间移动平台与移动障碍物的相对速度，建立基于人工势场的风险场；具体包括：根据第i个障碍物的质心坐标Pi、障碍物的质量mi和障碍物相对空间移动平台的速度建立第i个障碍物基于人工势场的风险场Si满足下式： 其中，k表示质量系数，θi与表示以Pi为原点的球极坐标系的两个方位角，μ1i，μ2i分别表示θi与的期望，σ1i，σ2i分别表示θi与的均方差，ρ表示θi与的相关系数；所述空间移动平台设定范围内的安全场S满足下式：S＝S1+∑Si其中，S1为无障碍物的初始安全场，Si为第i个障碍物基于人工势场的风险场。

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百度查询： 清华大学 一种基于势能场的空间感知安全形式化方法