30、基于主动检测的移动机器人与多AUV状态约束分布式自适应协同跟踪控制

基于主动检测的移动机器人与多AUV状态约束分布式自适应协同跟踪控制

移动机器人主动检测放射性源

在放射性源检测中，移动机器人发挥着重要作用。当已知放射性源的相关信息时，可通过公式计算其与机器人的距离。公式如下：
[R = \sqrt{\frac{K_y \cdot A}{D}}]
其中，(K_y)是放射源的空气比释动能常数，其大小取决于光子能量、放射源的活度、放射源的形状以及与放射源的距离。对于点源，其在空气中的暴露率仅取决于源的性质，(K_y)的单位是(Gy \cdot m^2 \cdot Bq^{-1} \cdot h^{-1})。

根据探测器的输出和上述公式，可得到放射源与机器人之间的相对角度(\theta_1)和距离(R_1)，进而通过极坐标确定放射源点(P_1)的位置。随着移动机器人的持续移动，在时间(t_1, \cdots, t_n)，探测器可获取一系列放射源(P_1, \cdots, P_n)的位置信息。

当放射源的核素信息未知时，无法获取放射源的活度信息和相应的空气比释动能常数，也就不能使用上述公式计算距离。此时，只能得到放射源与机器人之间的角度信息，需采用三角测量法确定放射源的位置。

三角测量法的原理如下：
- 机器人在时间(t_1)从点(A)开始执行检测工作，探测器返回的放射源相对于机器人的角度为(\theta_1)。
- 机器人以一定速度沿直线继续移动，在时间(t_2)到达点(B)，此时探测器返回的放射源相对于机器人的角度为(\theta_2)。
- 通过计算机器人的速度和运行时间，可得到线段(AB)的距离(l)。

根据三角形相关定理，可得到三角形(AB)边上高(OD)