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现代电子技术2025年第18期:基于区域分割的无人艇河道路径规划算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王帅;黄俊楷;郑臻铭;徐红丽;王昊;

单位:东北大学机器人科学与工程学院;

摘要:传统A*算法广泛应用于静态环境中的路径规划,但面对河道这种特殊的狭长形态时,其常因节点扩展方式过于简单而效率低下。针对此问题,提出一种针对无人艇河道路径规划的改进A*算法。首先,该算法通过结合区域分割和跳点搜索技术,优化了传统A*算法在狭长河道环境中的适应性和效率;然后利用区域分割方法将河道显著划分为多个矩形区域,并通过跳点算法优化搜索过程,减少无效的节点扩展,从而加速路径搜索;最后还引入了一种自适应启发式函数,通过考虑路径的地形特性来调整节点的搜索优先级,有效减少了路径的冗余部分和不必要的拐弯,提高了路径规划的直线度和总体效率。仿真结果显示,改进后的算法在路径长度、拐点数量及计算时间等方面均优于传统A*算法,验证了所提算法在河道环境下无人艇路径规划的实用性和优越性。

关键词:无人艇;;河道;;路径规划;;区域分割;;改进A*算法;;栅格地图;;启发式函数

基金资助:辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才项目(XLYC2203013);; 广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金(2023A1515140013);; 中央高校基本科研业务费(N2326002)