基于改进Informed-RRT^(*)算法的舰载机甲板平面路径规划

作     者：龚立雄 陈佳霖 黄霄 肖杪铃 GONG Li-xiong;CHEN Jia-lin;HUANG Xiao;XIAO Miao-ling

作者机构：湖北工业大学机械工程学院武汉430068 湖北工业大学现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430068 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2024年第24卷第17期

页      面：7429-7437页

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(51907055) 湖北省科技计划重点研发专项(2023BAB042) 

主　　题：舰载机牵引 路径规划 Informed-RRT^(*)算法 动态避障 

摘      要：针对舰载机甲板路径规划问题,在Informed-RRT^(*)(informed rapidly-exploring random tree)的椭圆采样基础上,提出使用正态分布方式采样的IN-RRT^(*)(informed normal-RRT^(*))算法。首先,针对舰载机与运动场景建模,定义舰载机运动约束和避障策略;其次,将正态分布采样策略与椭圆采样相结合,获取优质高效采样点;引入人工势场法,自适应调节随机树的搜索步长值;使用向心Catmull-Rom样条插值法对路径进行平滑优化处理;提出针对动态障碍改进的动态窗口法,实现局部动态避障。最后,运用甲板平面环境实验检验算法性能。结果表明,IN-RRT^(*)算法能显著优化搜索时间和搜索路径质量,可应对动态场景规划出合理可行的平滑路径。