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龙图腾网恭喜南京航空航天大学申请的专利一种结合人工势场的概率图谱路径规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115451970B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211118602.8，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权一种结合人工势场的概率图谱路径规划方法是由张莉涓;张永豪;雷磊;吕博;蔡圣所;李志林;沈高青;朱晓浪;牛凯华;李慧设计研发完成，并于2022-09-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种结合人工势场的概率图谱路径规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种结合人工势场的概率图谱路径规划方法。该方法利用虚拟势场的方法，用可量化的势场图表示目标环境，从而清晰地表达环境中的障碍物信息。然后提出了一种基于分区的采样策略，在保持采样点均匀分布的同时，提高密集障碍区域中的采样点数量。最后，利用新的八方向检测方法识别并筛选了一些关键点，通过添加关键点有效地提高了路径规划的成功率。本方法可以有效增加狭窄通道内的采样点数量和路径规划的成功率，MATLAB中实验结果证明了该方法的有效性。

本发明授权一种结合人工势场的概率图谱路径规划方法在权利要求书中公布了：1.一种结合人工势场的概率图谱路径规划方法，所采用的步骤是：步骤1：建立势力场地图；根据已知的环境信息、设定的斥力场系数η和斥力作用范围D0，结合人工势场法中的斥力场公式，计算得到环境中每一处空间配置点处的斥力场值，得到一张环境的斥力场地图；结合人工势场法，利用环境中的障碍物信息，将复杂抽象的环境信息量化成具体的势场值信息的具体方法为：因为在后续的采样阶段只需要用到环境信息就能够合理的分布采样点，因此只需要在环境中构建斥力场地图，其中斥力场公式为 在公式中，η表示斥力场系数，也称斥力增益，为一个常量；Dq表示空间配置点q处距离其附近障碍物的最近距离；D0表示障碍物产生的斥力的作用范围，只有当空间配置点q与障碍物之间的距离小于D0时，障碍物在位置q处才会产生一个斥力场，而当空间配置点q在障碍物作用范围之外时，也就是当Dq大于D0时，障碍物在其位置处产生的斥力场大小为0；步骤2：筛选关键点；基于已经的得到的斥力场地图，首先设定一个最大检测距离门限rmax，根据斥力场公式计算得到在距离障碍物rmax处的斥力场门限值repthreshold，对环境中的空间配置点进行筛选初步得到待筛选关键点集合pcri；针对pcri中的每一个点，根据检测半径rd对其进行八方位检测法进一步检测筛选，得到狭窄通道内部的三个关键点集，即通道内的关键点集qpassage，通道口的关键点集qdoor.，通道拐角处的关键点集qcorner.；采用八方位检测法筛选得到狭窄通道关键点集的具体方法为：1初步筛选环境中的关键点首先，设定一个最大距离rmax作为检测门限距离，根据公式1，计算得到在距离障碍物rmax处的斥力场门限值repthreshold，因为在斥力场地图中，障碍物处的斥力场值为最大值，即 所以，狭窄通道内的关键点处的斥力场大小repcri满足 对于满足这部分条件的关键点集合记为pcri；2通过八方位检测法进一步筛选关键点按照附图2所示的不同狭窄通道情况下关键点的示意图可知，当前筛选出的关键点为灰色区域内的点，所以需要进一步筛选得到关键点；①设定八方位检测法的检测半径为rd；②对于pcri中的每一个点q，分别对其进行上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方位进行检测；对于待检测点q，通过对点q每个方向上分别进行检测，判断是否在距离点q的R_d长范围内，是否检测到障碍物，如果检测到了，则将此检测方向对应的检测标识的值记为1，表示这一方向上检测到了障碍物，否则则记为0；③当八个方位都检测完毕后，每个方位的标识都有其对应的值；先通过对左上、左下、右上、右下四个方位的标识进行判断，判断条件为left_upright_downleft_downright_up＝14满足此条件的点记为qcorner.，同时给予一个判断标识符flag，记录此点为满足公式4的点；④因为此时qcorner.中的点不仅包括拐角处的点，还包含了部分通道内的点，因此需要对其进行上下左右方向标识符的判断，判断条件为updownleftright＝15通过公式5，能够进一步筛选得到通道内的点qpassage以及通道口的点qdoor.；步骤3：学习阶段；将环境势力场地图在x和y方向上等分为nx和ny份，计算每个区域的总势场值Ptoti，j；定义Pm为Ptoti，j的中值，将所有网格分为高电位场值和低电位场值两类；根据所需的采样点总数，确定每个区域所需的采样点数量Nodenumi，j；针对被障碍物完全覆盖的区域进行采样点补偿；分别对划分的每个区域进行采样点采样，同时在环境中添加关键点；最后连接所有的采样点，形成一张连通图，也称路线图；步骤4：查询阶段；根据获得的路线图，尝试将起点和目标点添加到路线图中；首先添加起点，计算环境中所有节点到起点的距离；邻域距离D内到起点的距离试图通过局部规划器与起点连接的这些点；如果满足条件的所有点都不能与起点连接，则表示起点和目标点之间没有可行路径；目标点的添加同上；如果成功地将起点和目标点添加到路线图中，则使用A*算法计算路线图上的最佳路径。

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