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作者：汪诗文;李小光;侯宇翔;张赫文;
单位：青岛大学自动化学院;青岛大学智能无人系统研究院;
摘要：针对双向快速扩展随机树（B-RRT）算法在路径规划中存在的冗余采样点过多、收敛速度慢以及路径转折点密集等问题，提出一种改进双向RRT算法，即SAT-RRT。引入人工势场（APF）法引导随机采样过程，通过目标引力与障碍物斥力的合力方向优化采样点分布，减少冗余采样点；将分离轴定理（SAT）扩展至三维空间，结合无人机体积约束检测采样点与障碍物的投影重叠，确保路径符合实际飞行需求；改进三次B样条自适应平滑策略动态修正采样点，避免平滑化路径与障碍物发生碰撞。在二维和三维不同复杂程度环境下仿真实验结果表明，SAT-RRT减少了88%无效采样点，使算法在高维环境中具备更强的扩展性，路径长度缩短8%～16%，且生成的平滑路径更符合实际约束。
关键词：路径规划;;双向快速扩展随机树;;无人机运动约束;;人工势场法;;SAT碰撞检测;;自适应平滑策略;;采样算法
基金资助：山东省自然科学基金(ZR2024QC084)
