[發明專利]基于選權迭代狼群算法的三維激光標靶球球心擬合方法

有效

• 申請號: 202010577094.4
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111964574B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 王磊;李靖宇
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24;G06N3/00
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

1.一種基于選權迭代狼群算法的三維激光標靶球球心擬合方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S1、狼群算法與選權迭代相結合后引入標靶球球心擬合，形成基于標靶球球心擬合數據特征的MWIWPA模型，并初始化該模型參數；

步驟S2、計算標靶球心波動范圍，基于觀測值殘差與對應權值乘積的絕對值之和最小準則，構建適應度函數，并生成人工狼群；

步驟S3、基于適應度函數值，產生頭狼；

步驟S4、基于狼群算法中的游走行為模式、奔襲行為模式以及圍攻行為模式擬合出三維激光標靶球球心，基于狼群更新規則淘汰部分人工狼并隨機生成等數量的人工狼；

步驟S5、判斷是否達到WPA最大循環次數，若達到則進入步驟S6，否則跳轉至步驟S2；

步驟S6、計算觀測值殘差，并確定對應觀測值權值；

步驟S7、判斷是否達到精度要求或MWIWPA最大迭代次數，若達到則輸出標靶球球心，否則以擬合的標靶球球心為標靶球球心中心值，返回步驟S2。

2.根據權利要求1所述的基于選權迭代狼群算法的三維激光標靶球球心擬合方法，其特征在于，所述步驟S1中，初始化模型參數包括，設置MWIWPA最大迭代次數、最大循環次數、最大游走次數、初次迭標靶球球心波動中心值、標靶球球心精度要求、人工狼數量、探狼比例、猛狼比例、人工狼淘汰比例、游走方向數、最大攻擊次數、結束圍攻的距離要求。

3.根據權利要求1所述的基于選權迭代狼群算法的三維激光標靶球球心擬合方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

構建標靶球心波動范圍計算函數：

Δx₀＝Δy₀＝Δz₀＝Δ

其中，m為權值為1的標靶球球心擬合數據點數，Pi為標靶球球心擬合數據點i對應權值，(x_i,y_i,z_i)為標靶球球心擬合數據點i坐標，R為標靶半徑，(x₀,y₀,z₀)為標靶球球心波動中心值；

標靶球球心波動范圍ΔW＝[Δx₀,Δy₀,Δz₀]；

適應度函數：

人工狼群的第n匹狼的生成過程為：

Wn＝(w_n1,w_n2,...,w_nd,...,w_nD),

w_nd＝w_min+rand×(w_max-w_min)

其中，1≤n≤N,1≤d≤D，N為人工狼群數量，D為標靶球球心維度，w_nd為第n匹人工狼第d維的位置，w_max、w_min為w_nd中的最大值、最小值；rand為-1至1之間均勻分布的隨機數，為擬合的標靶球球心。

4.根據權利要求3所述的基于選權迭代狼群算法的三維激光標靶球球心擬合方法，其特征在于，所述基于適應度函數值，產生頭狼，包括：

以適應度函數值來評判人工狼感知氣味濃度大小，適應度函數值越小，則人工狼感知氣味濃度越大，選擇感知氣味濃度最大的人工狼為頭狼，記錄其位置、感知氣味濃度。