唐晓东，吴 静

（1.西南科技大学 信息工程学院，四川 绵阳621010；2.特殊环境机器人技术四川省重点实验室，四川 绵阳621010）

基于改进A*算法的三维航迹规划技术研究*

唐晓东1，2，吴 静1，2

（1.西南科技大学 信息工程学院，四川 绵阳621010；2.特殊环境机器人技术四川省重点实验室，四川 绵阳621010）

A*算法在实现节点搜索时执行的是大空间搜索，该方式在三维空间中对时间和内存的消耗都较大。结合无人机的机动性能限制以及飞行任务来改进A*算法，可以达到缩小搜索空间的目的，同时对open表的管理进行改进，以减少扩展节点排序所花时间，从而整体缩短规划所需时间。通过此种方式规划出来的航迹能够最大程度地满足无人机的机动性能要求，仿真结果表明，此种方式计算速度快且能保证性能接近最优。

无人机；航迹规划；改进A*算法

0 引言

随着无人机技术的不断完善，无人机的应用越来越广泛。如何使无人机在规划的某片区域中寻找出一条从起始点到目标点既安全又满足相应约束条件且所花费代价最小的航迹一直是研究的热点[1]。标准解决航迹规划问题的顺序是按照预先选定好的航迹代价函数，通过一定的搜索算法，选出总的代价函数值最小的路线作为规划出的航迹[2-3]。

在路径规划中，常用的搜索算法有A*算法、动态规划法、Dijkstra算法、遗传算法等。在这些算法中，由于A*算法计算简单，算法实现容易且在理论上能够保证规划出的路径全局最优，因此得到广泛应用[3]。但是把A*算法应用在航迹规划中搜索空间将急剧增加，由此导致收敛时间变长，所需内存空间增加。……