改进A*算法的无人机城市低空物流路径规划

来源：计算机工程与应用杂志2025年第19期北京时间：

作者：祝文杰, 李维, 王子炎

单位：南京航空航天大学 民航学院，南京 211106

摘要：以城市复杂建筑群为应用场景，为了解决无人机低空物流配送的效率及安全性问题，提出了一种改进的A*算法。针对传统A*算法存在重复搜索节点而影响算法运行效率的问题，对启发式函数进行改进。通过引入三维向量叉积，消除了搜索进程中出现的决策不确定性，缩小了向周围节点的扩展范围。对代价函数进行优化处理，根据节点与目标点的相对距离动态调整启发式函数权重，通过有效平衡搜索速度与路径质量，实现安全且高效的路径规划。采用栅格法构建三维地图进行仿真验证，结果表明改进A*算法与传统A*算法相比，运行时间缩短57.40%，遍历栅格数减少54.75%，路径转折点减少78.16%。进一步基于ROS（robot operating system）搭建无人机控制平台，在真实环境中进行实验，验证了改进的A*算法在实际应用中的准确性和高效性。

关键词：复杂环境决策优化,低空物流配送,改进A*算法,动态权重优化,三维向量叉积,无人机