[發(fā)明專利]一種基于模糊熵值的AUV水下地形匹配適配區(qū)劃分方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710054012.6
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106767834B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曄;馬騰;姜言清;王汝鵬;叢正;貢雨森;郭宏達(dá);安力;龔昊;何佳雨
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于模糊熵值的AUV水下地形匹配適配區(qū)劃分方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：根據(jù)預(yù)設(shè)的分辨率對全局地圖進(jìn)行柵格化處理，得到所有柵格內(nèi)的共N個子地圖；

步驟二：得到全局地圖中各個子地圖通用的地形熵和地形差異熵的權(quán)重關(guān)系和模糊規(guī)則語言：

(1)表述地形熵和地形差異熵的權(quán)重關(guān)系為：

C₁(n)+C₂(n)＝1

C₁(n)＝f(σ_s(n))

其中：C₁(n)為地形熵在適配能力中的權(quán)重，C₂(n)為地形差異熵在適配能力中的權(quán)重，σ_s(n)為子地圖n地形坡度標(biāo)準(zhǔn)差，f(σ_s(n))為地形坡度標(biāo)準(zhǔn)差σ_s(n)與地形熵在適配能力中的權(quán)重C₁(n)的對應(yīng)關(guān)系；

(2)模糊規(guī)則語言為：

T(C₁)＝T(σ_s)＝{Z,S,M,L,E}

其中：C₁＝{C₁(1),...,C₁(n),...,C₁(N)}為所有子地圖地形熵在適配能力中的權(quán)重的集合，σ_s＝{σ_s(1),...,σ_s(n),...,σ_s(N)}為所有子地圖地形坡度標(biāo)準(zhǔn)差的集合，T(C₁)與T(σ_s)分別表示對應(yīng)地形熵在適配能力中的權(quán)重C₁和地形坡度標(biāo)準(zhǔn)差σ_s的模糊語言集合，{Z,S,M,L,E}表述為{零，小，中等，大，極大}；

步驟三：判斷當(dāng)前子地圖的序號n是否大于子地圖總數(shù)N：若n＞N，已完成對全局地圖的遍歷，結(jié)束適配區(qū)劃分方法；若n≤N，未完成對全局地圖的遍歷，計算子地圖n的地形熵HM(n)、地形差異熵HF(n)、地形坡度標(biāo)準(zhǔn)差σ_s(n)后進(jìn)行步驟四；

步驟四：計算地形熵HM(n)和地形差異熵HF(n)在子地圖n適配性評價中的權(quán)重C₁(n)和C₂(n)；

(1)根據(jù)地形坡度標(biāo)準(zhǔn)差和模糊規(guī)則語言，求解地形坡度標(biāo)準(zhǔn)差的隸屬度函數(shù)對應(yīng)值u₀(σ_s(n))、u₁(σ_s(n))、u₂(σ_s(n))、u₃(σ_s(n))、u₄(σ_s(n))；

(2)計算地形熵權(quán)重的隸屬度函數(shù)的對應(yīng)值u₀(C₁(n))、u₁(C₁(n))、u₂(C₁(n))、u₃(C₁(n))、u₄(C₁(n))；

(3)重心法解模糊，得到地形熵權(quán)重C₁(n)，根據(jù)步驟二的子地圖n的權(quán)重關(guān)系計算C₂(n)；

步驟五：計算子地圖n的適配能力Value(n)：

Value(n)＝C₁(n)·HM(n)+C₂(n)·HF(n)

步驟六：若步驟五計算的地圖適配能力Value(n)大于預(yù)設(shè)的閥值，則子地圖n屬于適配區(qū)域；否則，子地圖n不屬于適配區(qū)域；

步驟七：令n＝n+1，返回步驟三，進(jìn)行循環(huán)判斷。