基于空间探索和认知图构建的生物启发式目标导向导航模型

来源：电子与信息学报杂志2023年第5期北京时间：

作者：周阳, 吴德伟, 宋毅, 代传金

单位：1.95486部队 成都 6100002.空军工程大学信息与导航学院 西安 710077

摘要：为实现智能自主运行体面向目标的导航知识生成及运行控制，该文研究了一种基于空间探索和认知图构建的生物启发式目标导向(GO)导航模型，该模型由空间探索、认知图构建和GO导航控制3个部分组成。在空间探索中，将网格细胞(GCs)到位置细胞(PCs)模型和视觉位置细胞生成模型融合后生成的位置细胞表征当前状态，利用Q学习算法实现状态-动作的建立及更新，以此学习面向目标运行的导航知识；然后，在认知图构建中，利用重心估计原理对空间探索得到的知识进行处理，生成各位置细胞状态下面向目标的方向信息；最后，运行体在朝目标的运行中，根据得到的认知图实时控制运行方向，以此实现GO导航。仿真结果表明，该GO模型有效，运行体进行充分的空间探索可生成认知图，并以此实现GO导航，且在运行过程中能有效规避障碍物。

关键词：智能导航, 类脑导航, 目标导向的导航, 认知图, 位置细胞, Q学习

基金资助：国家自然科学基金(61973314)