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救灾无人机的优化A*航迹规划算法

2021-03-23韩晓微岳高峰崔建江

计算机工程与应用 2021年6期
关键词:规划区域

韩晓微,韩 震,岳高峰,崔建江

1.沈阳大学 科技创新研究院,沈阳 110044

2.沈阳大学 信息工程学院,沈阳 110044

3.东北大学 信息科学与工程学院,沈阳 110004

随着无人机智能化水平的提高,无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在灾难救援领域大展身手,解决了救援人员无法第一时间到达灾区的救援难题[1-3]。无人机航迹规划是救援任务中最重要的环节,全局优化的航迹规划在减少飞行距离的同时也提高救援效率[4-7],受到广大学者的火热研究。

无人机在各大灾区抢险救灾中的航迹规划问题,各国研究学者已经做了大量研究工作,提出的各种智能航迹规划算法已经在实际救灾任务中得到验证[8]。马云红提出了基于改进A*算法的三维无人机路径规划[9],陈海等人将凸多边形区域中的无人机覆盖航迹规划问题为研究重点,提出了一种凸多边形区域的无人机覆盖航迹规划问题转化为凸多边形宽度问题算法[10],李季等人提出基于改进A-Star算法的无人机航迹规划算法[11],解决无人机在未知危险环境中的威胁规避问题,其目的是综合路径代价影响的因素,从而达到无人机航迹规划威胁避让效果,低空突防中无人机的飞行环境的复杂性,综合考虑了飞行高度、航迹长度等因素,搜索一条两个航路点之间的最优航迹,SUN 等人提出基于A*算法规划无人机路径[12],将危险区域以多边形建模,利用子节点安全性检测策略,解决了实际环境下突然出现的威胁区动态路径规划问题,Tsai等人提出了一种随机数快速搜索的算法来确定三维空间的初步航迹[13],并通过改进的A-Star算法降低了无人机在飞行中能量的消耗。……

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