改进A^(*)算法的水面舰艇静态航路规划

作     者：武善平 黄炎焱 陈天德 WU Shanping;HUANG Yanyan;CHEN Tiande

作者机构：南京理工大学自动化学院南京210094 

出 版 物：《计算机工程与应用》 (Computer Engineering and Applications)

年 卷 期：2022年第58卷第23期

页      面：307-315页

学科分类：08[工学] 081203[工学-计算机应用技术] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：共用信息系统预研项目(315055106) 重点实验室基金(JZX7Y202001SY000901)。 

主　　题：A^(*)算法 自适应启发函数 Dijkstra算法 贝塞尔曲线 电子海图 

摘      要：针对复杂海洋环境下水面舰艇航路规划时出现的大地图寻路速度慢、航路安全性差、航路不平滑等难题,结合电子海图提出了一种改进A^(*)算法的航路规划方法。提出一种自适应的改进启发函数,在搜索节点时加入目标节点的方位信息,加快了A^(*)算法搜索路径的速度;加入迫使航路远离障碍物的安全距离,解决了传统A^(*)算法沿障碍物边缘寻路导致航路安全性差的问题;对原始航路进行二次优化,在对原始路径提取转折点后,通过判断任意两个转折节点的直线可达性,将转折节点之间的实际距离转化为距离矩阵,使用Dijkstra算法优选出航路长度更短的关键转折点,最终使用二阶贝塞尔曲线对航路转折处进行平滑处理,以满足航路平滑且易跟随的要求。仿真实验表明,相对于传统A^(*)算法,改进算法规划的路径具有寻路速度更快、航路距离更短、航路安全性更高的特点。