[发明专利]一种基于模糊熵值的AUV水下地形匹配适配区划分方法

摘要

本发明提供一种基于模糊熵值的AUV水下地形匹配适配区划分方法，一将先验地图划分为若干个栅格；二对每个栅格内的子地图求取其地形熵、地形差异熵、地形标准差；三确定通用于全局地图的地形熵和地形差异熵的权重关系，地形标准差和地形熵权重的隶属度函数和模糊规则；四在每个栅格内的子地图根据其地形标准差，地形熵和地形差异熵的权重关系，地形熵权重的隶属度函数和模糊规则求解该栅格内子地图的适配能力；五是根据上一步得到的子地图适配能力划分适配区域。本发明较为全面的考虑了不同地形下地形熵和地形差异熵对地形适配性影响的大小，能较好的反应某一区域的适配性程度。

主权项

1.一种基于模糊熵值的AUV水下地形匹配适配区划分方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：根据预设的分辨率对全局地图进行栅格化处理，得到所有栅格内的共N个子地图；步骤二：得到全局地图中各个子地图通用的地形熵和地形差异熵的权重关系和模糊规则语言：(1)表述地形熵和地形差异熵的权重关系为：C₁(n)+C₂(n)＝1C₁(n)＝f(σ_s(n))其中：C₁(n)为地形熵在适配能力中的权重，C₂(n)为地形差异熵在适配能力中的权重，σ_s(n)为子地图n地形坡度标准差，f(σ_s(n))为地形坡度标准差σ_s(n)与地形熵在适配能力中的权重C₁(n)的对应关系；(2)模糊规则语言为：T(C₁)＝T(σ_s)＝{Z,S,M,L,E}其中：C₁＝{C₁(1),...,C₁(n),...,C₁(N)}为所有子地图地形熵在适配能力中的权重的集合，σ_s＝{σ_s(1),...,σ_s(n),...,σ_s(N)}为所有子地图地形坡度标准差的集合，T(C₁)与T(σ_s)分别表示对应地形熵在适配能力中的权重C₁和地形坡度标准差σ_s的模糊语言集合，{Z,S,M,L,E}表述为{零，小，中等，大，极大}；步骤三：判断当前子地图的序号n是否大于子地图总数N：若n＞N，已完成对全局地图的遍历，结束适配区划分方法；若n≤N，未完成对全局地图的遍历，计算子地图n的地形熵HM(n)、地形差异熵HF(n)、地形坡度标准差σ_s(n)后进行步骤四；步骤四：计算地形熵HM(n)和地形差异熵HF(n)在子地图n适配性评价中的权重C₁(n)和C₂(n)；(1)根据地形坡度标准差和模糊规则语言，求解地形坡度标准差的隶属度函数对应值u₀(σ_s(n))、u₁(σ_s(n))、u₂(σ_s(n))、u₃(σ_s(n))、u₄(σ_s(n))；(2)计算地形熵权重的隶属度函数的对应值u₀(C₁(n))、u₁(C₁(n))、u₂(C₁(n))、u₃(C₁(n))、u₄(C₁(n))；(3)重心法解模糊，得到地形熵权重C₁(n)，根据步骤二的子地图n的权重关系计算C₂(n)；步骤五：计算子地图n的适配能力Value(n)：Value(n)＝C₁(n)·HM(n)+C₂(n)·HF(n)步骤六：若步骤五计算的地图适配能力Value(n)大于预设的阀值，则子地图n属于适配区域；否则，子地图n不属于适配区域；步骤七：令n＝n+1，返回步骤三，进行循环判断。