改进动态避障策略和可变步长A*的USV路径规划  

作　　者：郝琨 杨林菲 刘琦 李志圣 赵晓芳 

机构地区：[1]天津城建大学计算机与信息工程学院,天津300384

出　　处：《物联网技术》2025年第3期90-99,共10页Internet of things technologies

基　　金：国家自然科学基金(61902273);教育部春晖计划项目(HZKY20220590-202200265)。

摘　　要：针对水面无人艇USV全局路径规划中存在的生成路径冗余、无法满足实时性及局部路径规划易陷入局部最优等问题,提出了融合改进动态避障策略和可变步长A-Star算法的路径规划算法DAVSA。首先,通过可变步长搜索策略对栅格地图进行预处理,筛选出关键跳转点作为A-Star算法待考虑的扩展节点,快速生成全局最优路径。其次,提出路径二次优化策略,缩短全局路径长度,解决全局路径的转折点多、路径冗余的问题。最后,针对传统A-Star算法无法满足实时路径规划的问题,提出改进局部路径动态避障策略,构建全局路径距离评价因子,达到实时最优路径规划的目的。仿真结果表明,相较于IDWA算法,DAVSA算法的平均全局寻路时间减少了59.46%,综合算法运行时间减少了5.08%,综合路径长度缩短了9.08%,能够满足动态环境中实时避障的要求。

关 键 词：跳点搜索 A-STAR算法 可变步长 地图预处理 路径二次优化 动态避障 路径规划 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]