李海 郭水林 周晔

摘要：结合机载气象雷达探测信息，本文提出了一种融合动态风险图和改进A^*算法的动态改航规划方法。该方法首先利用机载气象雷达的探测结果，将其进行离散化处理，建立一个定期更新的动态风险图，以此作为算法的仿真环境；然后，综合考虑了航迹长度、航迹偏离度和管制约束等因素来构造算法的代价函数，基于该代价函数进行航迹规划。同时，对A^*算法的搜索方式进行了改进，并对规划后的航迹进行了平滑优化处理；最后，提出两种不同策略进行了仿真分析试验，试验结果验证了所提方法的有效性，并且适用于动态改航规划。

关键词：机载气象雷达；风险图；A^*算法；航迹平滑；动态改航

中图分类号：V355文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.05.009

目前，國内外在航迹规划方面的研究主要分为飞行前航迹规划和实时航迹规划[1]。参考文献[2]、参考文献[3]运用传统规划算法对飞行航迹进行规划，为解决传统算法易陷入局部最优的问题，对算法进行了改进，但是规划后的航迹不够平滑。参考文献[4]～参考文献[6]采用智能仿生学算法进行航迹规划，此类算法具有容易实现、鲁棒性强等优势，但算法的计算量大，而且无法保证所规划的航迹是全局最优的航迹。参考文献[7]、参考文献[8]结合了图形学的规划方法，规划过程直观，而且能够兼顾规划时间和航迹质量，但算法复杂度随着危险区域增多时提升，因此不适用于复杂的危险气象场景。A^*算法[9-10]作为一种启发式搜索算法，在应用于复杂的气象环境场景下时，可能会出现搜索陷入死循环无法跳出，以及规划后的航迹不够平滑。……