论文部分内容阅读
随着科技的发展,核技术的应用越来越广泛。然而一旦发生核泄漏事故或放射源丢失事件,将给社会带来巨大危害,因此对环境中的放射性进行检测是一项重要的工作。由于旋翼飞行器具有空中悬停和高度的灵活性等特点,近年来旋翼飞行器得到了迅速发展。本文针对未知环境的放射性检测以及失控源搜寻的需求,设计了一种用于放射性检测的旋翼飞行器,对室外环境中的放射性检测及失控源搜寻的路径规划方法进行了研究。首先,提出了放射性检测飞行器系统的整体方案。以旋翼飞行器为检测平台,选用RG1000辐射剂量仪作为探测模块,采用FPV摄像头和5.8G图传模块构成图像传输单元。根据飞行器的飞行原理和运动学模型,设计了基于STM32F427和u C/OS-III的飞控系统。其次,针对未知环境的放射性检测问题,对全覆盖的路径规划方法进行了研究。通过对往复式算法进行优化,将其与加入约束的A*算法和宽度优先搜索算法相融合,形成组合式全覆盖算法,实现了对整个检测区域放射性的全覆盖检测。然后,根据放射源产生的γ射线强度随着距离增加逐渐降低的特点,将十字定位法用于确定放射源的位置,并结合组合式全覆盖算法,组成了未知环境下放射源的搜寻方法。最后,对组合式全覆盖算法和放射源搜寻方法进行了测试,结果表明该方法可以有效的对待检测区域进行放射性检测,实现了放射源区域的搜寻。