Bezier曲线与A-Star算法融合的火星探测器路径规划

来源：电子测量技术杂志2023年第19期北京时间：

作者：朱胜涛，戴娟，刘海涛，李剑锋

单位：1.北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室 北京 100192; 2.现代测控技术教育部重点实验室 北京 100192; 3.北京信息科技大学自动化学院 北京 100192

摘要：使用移动探测器探索火星表面是各大航天国家探索火星的主流方式。为了得到探测器的安全路径，提出一种基于改进A*算法的火星探测器路径规划算法。通过改进路径信息算法中的权重因子，优化传统算法的目标函数，可省略大量无价值的搜索路径，缩短搜索的时间，提高搜索效率。相比于传统的路径规划该算法能缩短53.94%的时间;引入拐角优化算法，在路径长度基本一致的情况下，减少了全局路径中拐弯的次数;满足探测器高效稳定的运行需求，拐角优化后，转弯次数相能减少16.77%。通过四阶贝塞尔曲线对路径进行平滑处理，有效避免出现拐角尖峰，确保探测器在火星表面的平稳行进。

关键词：路径规划;改进A*算法;权重因子;拐角优化;四阶贝塞尔曲线

基金资助：国家自然科学基金（61703040，61603047）、北京信息科技大学师资补充与支持计划20192021（5029011103）、北京信息科技大学科研水平提高重点研究培育项目（2121YJPY221）、高动态导航技术北京市重点实验室基金（HDN2019001）项目资助