基于层次分解的在线三维RRT^*协同航路规划

来源：系统工程与电子技术杂志2023年第5期北京时间：

作者：杨小草, 都延丽, 步雨浓, 刘燕斌, 高程

单位：1. 南京航空航天大学航天学院, 江苏 南京 211106；2. 北京机电工程研究所, 北京 100854

摘要：针对多机时间协同航路规划问题提出一种基于层次分解的在线三维规划方法。首先, 将高维强耦合协同规划问题按3层分解为低维的简单优化问题。其次, 提出基于反双曲正切函数的协同指标参数的优化方法, 以解决各无人机时间间隔过大导致绕飞消耗的问题。然后, 提出基于滚动时域的三维快速搜索随机树*(three dimensional rapidly-exploring random tree* based on receding horizon, TRH-RRT*)在线航路规划算法, 用有偏随机样本增加采样点利用率, 用人工势场法引导RRT*节点生长并基于滚动时域的节点去除法减少非必要的扫描过程。最后, 针对多机会聚攻击任务进行了仿真验证, 结果表明所提方法在航路规划时间及规划结果方面具备一定优越性。

关键词：多无人机,协同航路规划,快速搜索随机树^*,滚动时域,人工势场