改进粒子群算法的无人机B样条曲线路径规划

杨火根; 王艳; 骆伟

doi:10.13705/j.issn.1671-6833.2025.04.014

郑州大学学报（工学版） ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (04) : 8 -15. DOI: 10.13705/j.issn.1671-6833.2025.04.014

改进粒子群算法的无人机B样条曲线路径规划

杨火根, 王艳, 骆伟

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摘要

针对粒子群算法在无人机路径规划中易陷入局部最优解，且在离散路径点光滑处理后对避障考虑不足的问题，提出一种基于改进粒子群算法的无人机三维B样条曲线路径规划方法。首先，综合考虑无人机路径长度、安全避障、飞行高度及平稳性等飞行性能要求，利用B样条曲线的几何性质构建路径规划模型；其次，采用改进的粒子群算法对模型进行求解，算法改进主要通过优化粒子初始化策略、惯性权重因子和学习因子更新策略、增加粒子扰动策略来实现；最后，在CEC2017标准测试函数集上进行测试。结果表明：改进的粒子群算法在对比算法中表现出更强的寻优能力，稳定性也更好。两个场景的仿真结果表明：所规划的路径代价可减少2%,稳定性可提高65%,路径安全避障且C²连续，能满足无人机飞行综合性能要求。