改进Theta*算法的物流无人机城域三维路径规划

来源：计算机工程与应用杂志2023年第17期北京时间：

作者：徐伟华, 聊士超, 张根瑞, 熊坚

单位：昆明理工大学 交通工程学院，昆明 650500

摘要：针对物流无人机城域配送路径规划问题，使用改进栅格法进行环境建模，设计路径安全代价函数提高路径安全性。为了解决Theta*算法在城市区域规划时路径海拔变化较大的问题，同时为减少路径节点数，提高路径平滑性，在算法实际代价函数中引入海拔变化代价及姿态调整代价；在算法搜索路径节点过程中，通过提出视线存在预设策略减少多余检查过程，提高算法搜索效率。与A*算法及Theta*算法对比验证了改进Theta*算法适用性。设计对照实验确定了目标函数权重及估价函数权重最优取值。在随机不同环境及真实环境下进行仿真，结果表明：相比于传统算法，改进Theta*算法规划路径的海拔变化、路径点数、规划时间及路径总代价均有较明显减少，证明了改进策略的有效性，在城域无人机路径规划方面有一定应用价值。

关键词：三维路径规划,物流无人机,改进Theta*算法,城市区域配送