赵辰豪,吴德伟,韩 昆,代传金

(空军工程大学信息与导航学院,陕西 西安 710077)

0 引 言

导航是检测和控制运行体从一个地方移动到另一个地方的过程[1]。随着导航智能化的发展,自主导航技术[2]逐渐成为导航研究热点。自主导航最初是指不借助人工设置的目标和信息源的导航仪器来完成导航的方法[3],如惯性导航[4]、天文导航[5]、仪器导航等。近年来,网格细胞[6]、位置细胞[7]、头朝向细胞[8]、速度细胞[9]、边界细胞[10]等大脑导航细胞的发现,使大脑空间导航机制[11]理论逐渐成熟。大脑导航系统为研究自主导航技术提供了一种新的思路。脑神经科学与导航的结合产生一种新的新型仿生智能自主导航技术——类脑认知导航[12],其通过模仿大脑,建立具有自主性、智能化的导航机制[13]。实现类脑认知导航首先要解决的问题是如何构建认知图[14],而认知图的构建方式是由环境信息决定的。在无环境信息下,需要建立符合类脑机制的空间表征;部分或充足环境下,需要将已知的信息转化为能够被运行体获取的类脑表征信息。

目前,关于认知图构建的研究还处于初始阶段,主要集中在无环境信息下的空间表征[13]。无环境信息下的空间表征是利用网格细胞模型生成特殊形式的“坐标系统”,对空间进行标定[15]。网格细胞的模型主要有振荡干涉模型[16]与吸引子网络模型[17-19]。Tsodyks根据网格细胞空间六边形放电域和周期放电等特性,提出吸引子网络模型,模拟网格细胞的性能[20]。Burak针对吸引子网络无法整合速度信息与网络规模小等问题,建立能整合速度信息的吸引子网络模型,并成功在10～100 m范围内保持速度整合的准确性[21]。……