基于概率a星和智能体的无人机路径规划

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1、2无人机的路径规划工智能领域中的一个重要研究分支，它就是要满足某个或某些优化准则(如最小的工作代价、最短的行走路线、最短的运动时间等)，在其运动场景中寻找一条从起始点到终止点的最优路径，使其能避开所有的障碍物。它的典型应用有：(1)智能机器人∞1。一个智能的机器人所需要处理的信息大量且种类繁多，采用各个不同的子系统来不同的功能，其中机器人需要自己设定行进线路的子系统就需要使用路径规划技术来实现最优线路的选择：(2)交通线路。在人类的生活中，该如何选择最优的交通线路一直是我们所关心的问题。交通路径

2、可以根据当前整个交通状况以及线路的长度上进行合理的规划；(3)航空无人机。随着现代战争模式的演化，各个国家均采用大量的无人机配合有人机进行对空对地作战。大量的无人机同时飞行时，不可避免的会出现无法对每架无人机进行操控，并且通过卫星进行操控可能会出现信号干扰等因素，那么需要无人机自主的选择线路飞行。无人机的路径规划∞。是根据地形信息与敌情信息，按照一定的约束条件，寻找出从起始点到终止点无人机能满足某些目的最优(如生存目的、执行任务目的等)的飞行路线，用一些航迹点表示⋯。即：路径规划的目的是要依照打

3、击或侦查任务的要求、防空区域的分布、无人机自身的机动特性等限制，找出一条使无人机能够回避敌方威胁，在保证自身安全前提下完成打击或侦查任务的飞行路径，而路径规划就是找出这些航迹点。在最初的无人机应用中，由于各种条件的限制，主要还是依靠人工来进行操控飞机以及通过规划人员手工对路径进行规划，在当时这种做法的缺陷并没有完全暴露出来，主要原因是当时军用无人机对路径规划的要求低，战争强度低等各方面因素影响。随着战争现代化的进程加速，防空体系的完善和防空武器的性能的提升，使用人工规划以及手动操作无人机的重大缺

4、点已经无法满足战争的需求。并且随着通信卫星的完善和侦察手段的多样化，对无人机采用自动驾驶和自动寻求最佳路径的需求越来越强烈，因此需要设计相应的程序来对无人机进行路径规划。在二维静态环境下的无人机路径规划问题可基本描述为：对于单架无人机的路径规划问题，需要找出无人机的起始点SP到终止点EP的一条路径L，使得路径L满足以下要求：(1)飞行路径尽可能短，能使无人机用最短的时间从起始点到达终止点；(2)无人机在飞行路径中的各航迹点与各防空区域和地形障碍区域的距离尽量远，使无人机在飞行途中受到较小的威胁。

5、已知条件是起始点和终止点位置，障碍物地形地图的分布和各障碍点的威胁范围。无人机攻击多目标的路径规划原则是在保存自己的前提下，提高飞行效率，第一章绪论避免重复路径和无效路径，力求最大限度的发挥我机的武器威力。合理的把到达目标的路径分配给每一架无人机，从而充分发挥我机作战效能，提高我机生存概率，并有效的杀伤目标。无人机路径规划有着巨大的意义和应用前景，是无人机完成既定任务的安全保障，它的主要难题有以下几点：1．无人机的拥有最大转向角，不能像普通机器人那样可以停下来进行任意角度调整；2．现代战争中复杂

6、多变的环境为无人机任务的完成提出了更高的要求，特别是系统的鲁棒性和实时性的要求增强了；3．无人机面对的威胁具有多样性。有些威胁并非绝对无法穿过，如防空阵地，雷雨云区。也有绝对无法穿过的威胁，如高山；4．无人机面对的威胁可能会出现变化，就需要考虑更改航迹，即进行重新规划，这时的规划是在飞行中进行的，对实时规划性有了很高的要求；5．随着计算机技术和无线通信技术的发展，多个无人机协同工作已经成为可能；6．无人机的飞行需要参考多方面因素，如飞行具有连续性不能停顿且，路径平滑，飞行特性，威胁分布，燃料限制

7、等多方面因素。综上所述，无人机的路径规划技术还尚未成熟，还有许多问题需要去解决。1．2无人机路径规划的研究现状无人机的路径规划始于上世纪60年代初，在70-80年代智能机器人的发展给无人机路径规划奠定了许多思想理论基础。从80年代中期开始，用于解决无人机路径规划的方法出现了三类主要的方法：1)传统算法，如栅格法，Voronoi医]法瞄。；21智能优化算法，如遗传算法憎’1⋯；3)其他算法，如动态规划算法。传统算法是根据经典的数学方程式进行计算，较为理想化的障碍物地形地图用此类算法计算出的路径在全

8、局上较优，但该方法对障碍物的要求较为理想化，针对实际地形地图的规划效果很大程度受到算法本身和障碍物理想化程度的影响。一般来说，真实的地图场景信息内容较为复杂，包含大量的山脉，雷雨区域，以及防空阵地等诸多因素，此外雷雨区域是可移动的并且防空阵地可能会突然出现增减，这都对路径规划的实时性提出了很高的要求。对于规则形状的障碍物地形采用传统算法女NVoronoi图法可以得到较为理想的结果，但如果出现不规则形状的障碍物地形、障碍物重叠或者动态地图的情况下，Voronoi图法无法得到有效的路径。智能优化算法