一种适于车辆导航系统的快速路径规划算法

针对城市道路网图节点数较多 ,经典的求解最短路径的 Dijkstra算法存在计算时间较长的问题 .对矢量化的城市道路网图的特点进行分析 ,给出了道路网图的计算机存储结构 ,提出一种快速求解城市道路网两节点间的最短路径近似算法 .算法的实现采用双向式搜索法、投影法和夹角最小的方法 .理论分析和实验结果表明 ,和Dijkstra算法相比 ,该算法尽管有时得不到最优解 ,但能大大减小搜索空间 ,提高搜索速度 ,时间复杂性不超过O( N ) 。

基于膨胀搜索机理的水下航行器快速路径规划新算法

针对目前水下航行器路径规划的典型算法中所求最优解质量不高,不能保证得到最短路径的问题,提出了一种基于膨胀搜索机理的水下快速路径规划新算法。该算法通过栅格法进行环境建模,考虑了障碍物、敌对威胁和强湍流的影响,由内而外展开了双循环搜索,能够确保所得路径是全局最优的。仿真结果表明:新算法能够在完全避障、避险的前提下找到起始点和目的点之间的一条最优路径,且相较于传统的A *算法,所得优化路径长度更短。

AUV避障路径动态快速规划算法研究

为提高AUV避障路径规划的快速性,提出一种基于最小安全会遇距离的避障路径动态快速规划算法。根据AUV和目标船的会遇态势动态评估碰撞风险,通过设定最小安全会遇距离实时解算避障航路点位置。为验证算法的有效性,针对某型AUV设计空间制导与控制算法,并基于MATLAB/Simulink仿真平台构建仿真环境。仿真结果表明,所提避障路径动态快速规划算法能够实现复杂会遇局面下的快速路径规划,有效提高了AUV航行安全性。

控制力矩陀螺辅助机动路径快速规划研究

控制力矩陀螺辅助机动(Control Momentum Gyroscopes Assisting Maneuver,CMGs AM)作为新型的空间站大角度姿态机动技术,其对推力器机动技术与基于控制力矩陀螺(Control Momentum Gyroscopes,CMGs)的零燃料机动(Zero Propellant Maneuver,ZPM)技术进行了高效综合。为解决机动初始条件偏差等干扰的影响,提高CMGs AM机动的可靠性与灵活性,研究了燃料最优指标CMGs AM路径的快速规划。针对燃料最优解结构复杂、数值求解困难等问题,改进提出了变区间局部快速路径规划(Rapid Path Planning,RPP)方法,将区间时长扩充为优化变量,同时指定bang-off-bang的推力器控制规律,实现了优化CMGs AM路径的快速求解。

一种利用双侧凸包扩张模型的路径快速规划算法

针对障碍环境中路径规划存在的运算效率低、最短路径遗失问题,根据凸包边界在构建空间网络模型过程中具有快速高效的特点,结合路径与障碍物的相对位置关系,提出了一种基于双侧凸包扩张模型的路径快速规划算法。该算法在对凸包边界算法进行改进的基础上,提取左右侧关联障碍物的凸包边界作为网络模型,利用最短路径算法搜寻目标路径,并在ArcGIS Engine环境对密集不规则障碍物进行了仿真实验。实验结果表明,与凸包边界算法和航路二叉树算法相比,所提出的算法具有构建空间网络模型效率高、实际最短路径不丢失等优点。