1.一种高精度室内导航方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1,标记需要提供导航服务的空间区域中的障碍物区域;
步骤2,根据预警阈值计算障碍物区域的预警区间;
步骤3,生成导航路径;
步骤4,当导航节点进入预警区间生成过渡导航路径修正导航路径。
2.根据权利要求1所述的一种高精度室内导航方法,其特征在于,在步骤1中,标记需要提供导航服务的空间区域中的障碍物区域的方法为以下步骤,步骤1.1,读取需要提供导航服务的空间区域的地图的图片格式文件;
步骤1.2,将图片格式文件转化为像素矩阵;
步骤1.3,运用像素边界算法寻找像素矩阵的障碍物区域的方法为,从地图的图片的矩阵的第一个像素的rgb值开始向右和向下寻找写其不相同的rgb值,标记为障碍物区域,遍历完每一个障碍物区域后,再从剩下像素找下一个障碍物区域,一直到遍历完为止,记录下所有障碍物区域的像素。
3.根据权利要求1所述的一种高精度室内导航方法,其特征在于,在步骤2中,根据预警阈值计算障碍物区域的预警区间的方法为,在地图中的障碍物区域外层的距离为预警阈值的空间标记为预警区间,所述外层障碍物区域外层为障碍物朝向导航服务空间区域表面,所述预警阈值为50毫米。
4.根据权利要求1所述的一种高精度室内导航方法,其特征在于,在步骤3中,所述生成导航路径的方法为IDA*迭代加深搜索算法,通过以深度优先寻路方式对导航服务的空间区域的进行路径搜索得到n个导航路径上的路径节点,使用开销评估函数cost(n)限制搜索深度,第n个路径节点的cost(n)代价确定由式f(n)=cost(n)=g(n)=h(n)给出,式中,g(n)是导航起始节点到导航路径点n的开销评估,h(n)导航路径从导航节点n到目的节点的开销估计,首先,每一个迭代器根据现在的评估函数cost(n)释放出轮廓线中的所有导航路径点,如果导航路径未找到,则搜索扩展到下一个导航轮廓线cost(n),当在该导航轮廓线中搜索完成,就开始新一轮的循环,在下一轮的导航轮廓线中使用一个新的评估函数cost(n),以该函数为限制逐层深入,这样最终将获得最优解的导航路径。
5.根据权利要求1所述的一种高精度室内导航方法,其特征在于,在步骤4中,生成过渡导航路径修正导航路径的方法为以下步骤,步骤4.1,输入:导航路径:G=(V1,V2,E),其中V1和V2为两个节点集、E为导航路径边集,初始化参数T、R,规模缩减率RR;
步骤4.2,将V2中全部节点按度从大到小顺利排列,并抽取前nh个最大度节点构成节点子集 其中这nh个节点中相同度重复数的最大值为T,nh的取值由节点集V2中节点的度和参数T唯一确定;
步骤4.3,计算 并将导航路径G分解为 和
其中 且
步骤4.4,设d1,d2,…,ds为导航路径G中节点集V1的全部节点度,并设dmax为节点集 中的最大节点度,计算节点集 的度分布{g(d)|d=1,2,…,dmax},其中g(d)表示 中度为d的节点比率,令G′=(V1′,V2′,E′)←G=(V1,V2,E),GLL′中节点集 的度分布{g′(d)|d=1,2,…,dmax}←{g(d)|d=1,2,…,dmax},计算需删除边的总数Ed=||E||RR,初始化变量t=0;
步骤4.5,如果t
步骤4.6,如果 任意选择集合S中一个节点v,并计算
两个可选边集 和 如果 转到
步骤4.8;如果 转到步骤4.9;否则 且 以概率PLL′=γLL′/(γLH′+γLL′)转到步骤4.8,并以概率1-PLL′转到步骤4.9,其中,γLL′=mLL-(||ELL||-||ELL′||),转 到 步 骤
4.7;
步骤4.7,如果S=Φ,以式 定义的离散概率分布pk/Σi=1,2,…,spi(k=1,
2,…,s)随机采样一个节点度d∈{d1,d2,…,ds},其中d1>d2>…>ds>0,f(d1),f(d2),…,f(ds)表示节点集 V1中度为dk (1≤k≤s)的 节点比率 ;计算两个可选边 集LL′ LL′ LH′
如果 转到步骤4.8;如果 转到步骤4.9,否则,以概率P =γ /(γ +γLL′)转到步骤4.8,并以概率1-PLL′转到步骤4.9;
步骤4.8,假设 其中 且
计算dh=argdmaxd∈D{g′(d)-g(d)},并计算 的子集 从Ea中均等概率分布地采样一条边e,并将此边从导航路径 和G′=(V′1,V′2,E′)中删除,即更新ELL′←ELL′/{e}且E′←E′/{e},更新GLL′中 的节点度分布{g′(d)|d=1,2,…,dmax},其中g′(d)表示 中度为d的节点比率,转到步骤4.10;
步骤4 .9,从 中均等概率分布地采样一条边e,并将此边从导航路径和G′=(V′1,V′2,E′)中删除,即更新ELH′←ELH′/{e}且E′←E′/{e},转到步骤4.11;
步骤4.10,更新t←t+1,转到步骤4.5;
步骤4.11,输出:过渡导航路径修正后的导航路径G′=(V′1,V′2,E′)。
6.一种高精度室内导航装置,其特征在于,所述装置包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序运行在所述装置的以下单元中:障碍物标记单元,用于标记需要提供导航服务的空间区域中的障碍物区域;
预警区间单元,用于根据预警阈值计算障碍物区域的预警区间;
路径生成单元,用于生成导航路径;
过渡修正单元,用于当导航节点进入预警区间生成过渡导航路径修正导航路径。