机器群体用于隐蔽发射器定位的空间智能巡逻路径
机器人学
2026-03-17 v1
摘要
本文提出了一种方法，用于设计空间智能的机器群体行为，以定位隐藏的无线发射器。我们使用差分进化算法生成几何巡逻路径，独立于发射器参数来定位未知信号，这是电磁监视中的关键挑战。巡逻路径形状和天线类型被证明会影响信息增益，从而决定有效三角定位覆盖范围。我们在四机器人群体上进行模拟，测试八种不同的配置，根据指定的巡逻路径形状和感知能力（天线类型：全向或定向）分配预生成的巡逻路径。对于每一次试验，在地图内放置一个发射器，随机确定其位置、发射功率和频率。结果表明，全向定位成功率主要受源位置影响，而非信号属性，失败最多发生在源位于地图外围区域时。定向天线能够克服这一限制，因其更高的增益和定向性，其平均检测成功率为 98.75%，而全向为 80.25%。平均定位误差范围为 1.01-1.30 米（定向感知）和 1.67-1.90 米（全向感知）；定向感知还受益于更短的巡逻边长。这些结果表明，机器群体预测电磁现象的能力直接取决于其与环境的物理相互作用。因此，空间智能——即通过优化巡逻路径和天线选择实现——是有效机器人监视的关键设计考虑因素。
引用
@article{arxiv.2510.14018,
title = {Spatially Intelligent Patrol Routes for Concealed Emitter Localization by Robot Swarms},
author = {Adam Morris and Timothy Pelham and Edmund R. Hunt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14018},
year = {2026}
}