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申请/专利权人：江苏智伦数字技术研究有限公司
摘要：本发明公开了一种基于物理运动学的单无人机大气污染物溯源方法，具体涉及环境科学和智能控制、运筹学的交叉领域，方法包括以下步骤：初始化无人机位置；使用差分法结合动量计算无人机在每一个位置的速度，利用二阶差分法计算无人机的加速度，计算无人机位置并对所得位置的污染物浓度进行采集记录，最终输出无人机传感器获得的最大污染物浓度和位置。本发明将无人机大气污染溯源等效为一个三维空间的黑盒优化问题，借鉴最优化领域中梯度上升的思想，同时结合动量的方法和梯度信息反应速度和加速度的思想，提供了一个在优化问题中模拟物理动态系统的新框架。方法适用于需要平滑且高效探索参数空间的问题，对环境治理、政策制定有着重大意义。
主权项：1.一种基于物理运动学的单无人机大气污染物溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，无人机位置初始化，根据污染源位置的先验信息初始化无人机位置为污染源出现的区域，设置最大迭代轮数；步骤S2，计算当前位置的污染物浓度值在每一个方向的导数，即计算当前位置污染物浓度值在每一个方向的二阶导数，即其中f为当前位置的污染物浓度值；步骤S3，计算无人机在三个方向的梯度速度，方法为： 其中λ为在方法进行过程中自适应进行调节的超参数；步骤S4，计算无人机当前的速度，方法为：Vk+1＝w*Vk+1-w*Vgradient其中w为自适应调整参数，Vk+1为无人机更新后的速度，Vk为无人机更新前的速度，w*Vk为无人机的惯性速度，Vgradient＝[Vx，Vy，Vz]，所得速度为三维矢量，包含三个方向的速度；步骤S5，计算无人机位置并对所得位置的污染物浓度进行采集记录，无人机位置计算方法为： 其中和为步骤S4中计算得到的Vk+1在三个方向的分量，t为运动时间隐参数。步骤S6，迭代执行步骤S2-步骤S5，当迭代轮数超过步骤S1预先设置的最大迭代轮数时，提取无人机记录的所有历史数据，选择无人机传感器获得的最大污染物浓度和位置作为方法输出。
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百度查询： 江苏智伦数字技术研究有限公司 一种基于物理运动学的单无人机大气污染物溯源方法
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