[发明专利]面向自主寻源机器人的放射源场景模拟方法

说明书

本发明公开了一种面向自主寻源机器人的放射源场景模拟方法，通过模拟工作站上的放射源场景模拟系统接收用户输入的标识体坐标和计数率值；基于激光雷达序列，获取实验区中机器人的实时坐标；计数率发生器基于标识体坐标和实时坐标，计算实时坐标处的辐射计数率数值，并通过放射源场景模拟系统的服务器程序进程发布出来；移动机器人访问放射源场景模拟系统，以获取辐射计数率数值。本发明提供一种面向自主寻源机器人的放射源场景模拟方法，不需要使用真实放射源，可在应用中减少操作人员与真实的放射源进行接触，保证操作安全，同时有效控制了现有验证中的需要经常开启放射源造成的管理成本和经济成本。

技术领域

本发明涉及放射源搜寻领域。更具体地说，本发明涉及一种验证搜寻策略的正确性和机器人系统工作的有效性情况下使用的面向自主寻源机器人的放射源场景模拟方法。

背景技术

采用移动机器人搜寻放射源是核应急、核安检的重要手段。为验证搜寻策略的正确性和机器人系统工作的有效性，需要对其进行原理性验证测试。自主寻源机器人是机器人技术在核能领域的创新应用，有利于减少传统人工寻源带来的人员被辐照风险，而且其智能化优势带来的探测效率提升，在核安检、核应急等事故场景下具有重大的应用价值。

常规的自主寻源验证方法是将真实放射源放置在实验区某处，自主寻源机器人进入该区域后，通过分析探测器采集的数据来判断放射源方位并调整移动方向，直到确定放射源位置。由于是自主寻源方式，机器人运动参数、软件系统配置参数、探测器参数、智能算法调节参数需要通过反复测试来调节、优化，直到获得稳定的经验参数。

现有的验证方法通常是采用真实放射源来直接测试，带来的问题有两方面：一是，实验人员需要一直在有放射源的实验区域开展工作，故使得实验人员会经常接触放射源，不断优化寻源算法和机器人系统参数，导致实验人员长时间暴露在辐射环境中，而长时间的暴露不利于身体健康；二是，放射源是一种管理严格的实验资源，为开展实验测试，需要为开展实验付出较大的管理和经济成本。

而为了解决使问题一，现有技术中也有通过设置模拟器来实现人与放射源的不接触，如专利名称为：一种射线源及探测器系统模拟器，其应用场景是通过一套放射源模拟器直接生成探测器电信号，经多功能数字通道器处理后形成测量数据，主要用于本地核电子信号的数字分析。显然，该装置无法模拟寻源机器人需要的位置未知的放射源。而且，放射源模拟器与多功能数字通道器的有线连接方式，也无法为自主寻源机器人提供一种无线的核辐射探测数据获取方法。另外，也无法得到环境位置信息，进而无法模拟跟空间位置相关的核辐射场景，故其虽然能部分解决实验中的问题，却无法与自主寻源机器人的应用场景相配合，只适应于教学场景中，无法应用于搜寻放射源的实际实验或研究中。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种面向自主寻源机器人的放射源场景模拟方法，包括：

步骤一，在实验区内设置用于模拟放射源的标识体，且在实验区建立以左上角为原点的平面坐标系XOY；

步骤二，通过模拟工作站上的放射源场景模拟系统接收用户输入的标识体坐标（x_s, y_s）和计数率值I_s；

步骤三，放射源场景模拟系统基于与其通信连接的激光雷达序列，获取实验区中机器人的实时坐标（x_t, y_t）；

步骤四，放射源场景模拟系统的计数率发生器基于标识体坐标（x_s, y_s）和实时坐标（x_t, y_t），计算实时坐标（x_t, y_t）处的辐射计数率数值c_t，并通过放射源场景模拟系统的服务器程序进程发布出来；