多智能体系统对移动放射性辐射源的环绕跟踪

唐俊杰,刘宏亮,欧阳自根,彭宇睿

(南华大学 数理学院,湖南 衡阳 421001)

0 引 言

近年来,随着核能的利用效率不断提高,应用的范围不断增加,因放射性物质泄露或意外丢失而引发的事故也逐渐增长[1]。放射性物质所产生的辐射可对人体造成伤害,并易引发白血病、癌症等疾病[2-3]。因此,当事故发生时,最重要便是对泄漏或遗失的放射性物质进行搜寻并实时监测,防止进一步扩散。而目前在放射性物质的搜寻监测方面,主要的办法仍为人工搜寻监测,即采用专业的搜寻人员持检测设备对可疑区域进行拉网式搜索,这种办法不仅效率较低,尤其易对搜寻人员造成伤害。因此,需采取一种安全、高效的方法对泄漏或丢失的放射性物质进行搜寻监测。

目前已有许多学者已做出一些非常有建设性的工作,如Z.Liu等人[4]提出了一种针对城市环境的搜寻算法对检测器进行导航,与传统搜寻方法相比可大幅度缩短搜索时间。S.Kobayashi等人[5]设计了一种车载辐射检测系统,可快速对大面积区域进行检测,有着较高的精确度。J.Y.Jiang等人[6]通过使用携带辐射检测设备的直升机,采取空中悬停的方式为放射性物质污染区域绘制辐射分布图,并在福岛事故中验证了方案的有效性。Tomas等人[7]开发出一种自主机器人探测系统,通过检测到的辐射特征自动操控地面无人车对辐射源进行定位。

而在某些地形复杂的区域,使用多智能体编队搜寻放射性物质有着不可替代的优势。……