近日，我院江晓雨副教授（第一作者）与2023级硕士研究生代建伟（通讯作者）在国际权威期刊 《Applied Physics Reviews》 发表题为 ：《Modeling of omnidirectional antenna space radiation shaped resistor networks and efficient path planning》的研究论文。该期刊为TOP 期刊，动态影响因子 11.9，5年平均影响因子 15.2。该文联合通讯作者还包括米兰体育官网入口自动化与电气工程学院郑彦鹏副教授等。
研究背景：针对复杂空间环境下的高效路径规划需求。传统方法在应对非结构化空间与实时变化场景时面临局限，而电阻网络因其固有的物理特性（如电势的稳定衰减）为路径寻优提供了全新的思路和方法。然而，现有的电阻网络研究多局限于规则结构，缺乏对复杂空间拓扑的精确建模能力，未能充分释放其在动态智能决策中的潜力。因此，构建一种能准确刻画复杂空间特性的电阻网络模型，并基于其电势场构建出快速、自适应的路径规划算法，成为一个连接电路理论与智能系统的重要交叉课题。
研究内容：本文针对复杂空间环境中的路径规划难题，提出了一种基于电路理论的全新解决方案。1. 理论建模：受全向天线辐射特性启发，构建了一种水平呈环状、垂直方向具有特殊边界电阻的全向天线空间辐射形状的电阻网络的数学模型，并通过基尔霍夫定律、递归变换法及离散正弦变换等数学工具，推导出其节点电势与等效电阻的精确公式。2. 算法设计：创新性地利用电势从源点到汇点的自然衰减特性来引导路径生成，并设计了方向偏差惩罚与回溯机制，以增强算法在复杂障碍环境中的适应性与鲁棒性。为提高大规模计算效率，本文还提出了一种快速算法，使电势计算效率提升4-5倍。3. 实验验证：模拟实验表明该算法具有极强的适应性并在动态导航模拟中展现出良好的实时避障能力。
研究意义：这项研究的贡献主要体现在以下几个方面：1.首次构建了全向天线空间辐射形状的电阻网络数学模型，给出了节点电势与等效电阻的精确公式并将其应用于路径规划，开发了复杂系统建模新的思路和方法。2. 依据精确电势公式的路径规划算法，明显优于经典的路径规划算法。3. 研究成果具有极强的应用前景，可为自动驾驶、机器人导航等智能决策领域提供了新颖、有效的跨学科理论支持。
近年来，江晓雨主持的山东省高等学校青年创新团队，在电阻网络建模、神经网络算法及人工智能中的路径规划等领域发表了13篇高水平研究成果，分别发表在Applied Physics Reviews、Expert Systems with Applications、Physical Review E及Scientific Reports（自然子刊）等期刊上。 同时，信息科学与工程学院围绕国家与区域重大战略需求，持续完善科研平台与学科方向布局。坚持以高水平论文与标志性成果为牵引，推动原创性、引领性研究不断涌现。此次成果的发表，充分体现了学院在交叉学科研究与工程应用两端协同发力的能力与水平，将进一步提升学院的学术影响力与社会贡献度。
