基于改进A*算法的无人机航迹规划

张帅, 李学仁, 张鹏, 李博

(1.空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038;2.航空电子系统综合技术重点实验室, 上海 200233)

基于改进A*算法的无人机航迹规划

张帅1,2, 李学仁1, 张鹏1, 李博1

(1.空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038;2.航空电子系统综合技术重点实验室, 上海 200233)

摘要:借鉴A*算法思想,提出了一种改进A*算法的无人机航迹规划方法。针对在传统A*算法中将规划区域栅格化、只能在特定方向按照特定步长扩展节点的不足,采用圆形节点扩展方法,可以实现变方向和变步长扩展节点。通过仿真进行了验证,结果表明改进的航迹规划方法可以绕过威胁,安全到达目标点。

关键词:无人机; 航迹规划; 节点扩展

0引言

目前,国内外对无人机的航迹规划已进行了大量的研究,关于航迹规划的方法也有很多,特别是大量的智能算法,如:蚁群算法、神经网络法、粒子群算法、遗传算法、模拟退火算法等。文献[1]运用粒子群算法和遗传算法对无人机进行了航迹规划,对比了这两种方法,遗传算法存在费时、遗传因子不好选择的缺点,在接近最优解时,收敛速度会很慢;而粒子群算法在复杂问题上有早熟收敛和收敛性能差的缺点。文献[2]将蚁群算法运用到无人机航路规划中,其缺点是容易陷入局部最优的陷阱，并且收敛速度较慢。文献[3]采用模拟退火算法进行无人机航迹规划,该算法对初始解有较强的依赖性,可能陷于局部最小,虽然理论上可以跳出来,但需要经过很长的时间。……