三维场景下多策略融合改进A^*路径规划

摘要

针对传统A^*算法在无人机三维路径规划应用中存在路径安全性低、节点冗余多及规划效率不足等问题，提出了一种多策略融合改进的A^*算法。该算法首先通过添加节点搜索方向约束策略，只扩展符合条件的子节点，以提高搜索效率。同时，通过引入安全距离约束策略，使算法在节点扩展阶段主动规避高风险区域，从而提升路径安全性。其次，改进启发式函数，引入权重系数并进行动态调整，提高规划效率。最后，优化路径中的冗余节点，并采用B样条曲线对生成路径进行平滑处理。实验结果表明：提出的改进算法在规划时间、搜索节点数和路径节点数等关键指标上均优于传统A^*算法，同时显著提升了生成路径的安全性和平滑性。

关键词

A^*算法 / 无人机 / 路径规划 / 三维场景 / B样条