基于优化A*和MPC融合算法的三维无人机航迹规划

来源：系统工程与电子技术杂志2023年第12期北京时间：

作者：宋超, 李波, 马云红, 黄晶益

单位：西北工业大学电子信息学院, 陕西 西安 710072

摘要：针对传统A*算法在二维无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)航迹规划中存在的不足, 提出了一种优化A*算法与模型预测控制融合的三维UAV航迹规划方法。通过压缩搜索空间和平滑处理, 提出了一种基于三维空间的优化A*算法, 综合考虑全局规划与实时避障需求, 构建了优化A*算法与模型预测控制的融合算法。仿真验证表明, 融合算法能够实现三维复杂环境下UAV实时避障航迹规划, 搜索节点少, 路径长度短且更加平滑, 具有很好的环境适应性。

关键词：无人机航迹规划,优化A*算法,模型预测控制,三维空间模型

基金资助：国家自然科学基金(62003267);航空科学基金(20200020053002);陕西省重点研发计划项目(2023-GHZD-33);电磁空间作战与应用重点实验室(2022ZX0090)