一种多火星飞行器路径规划方法

敖海跃 刘燕斌 李 瑜

1.南京航空航天大学航天学院，南京 211106 2.北京空天技术研究所，北京 100074

0 引言

火星探测一直是国际上深空探测的重点和热点[1]，1960年开始美国和苏联在火星探测领域进行了激烈的竞争，在2020年7月的火星探测窗口期，中国的火星探测器“天问一号”、美国的“毅力号”和阿联酋的“希望号”相继发射升空，将国际火星探测又推向一个新的高潮[2]。

火星环绕器能拍摄较为清晰的卫星照片，且工作寿命较长，但是无法做细致的探测；火星着陆车可以对火星表面进行细致的探测，但是探测范围很小，且火星着陆车的移动受到火星表面复杂地形的严重限制[3]；而火星飞行器则可以进行较为细致的探测，同时拥有较大的探测范围[4]，因此火星飞行器在国内外获得了广泛的研究。随着火星探测的深入、任务多样性程度的增加，由于单飞行器的探测范围和探测效率有限，有些任务依靠单架飞行器难以完成。而通过实现多架火星飞行器间的有效协同，则可以提高探测任务的效率[5]，因此多飞行器的协同任务规划问题被广泛研究。

路径规划是协同任务规划的重点，对提高飞行器的生存率和任务完成率有重要意义。路径规划是指给定起始点和目标点，考虑危险区等信息，在多种约束下，寻找到一条符合特定指标的最优路径[6]。目前有很多经典的路径规划算法：Dijkstra算法是较为经典的用于搜索最短路径的算法[7-8]，可在带有权重的复杂图中得到最短路径；……