江苏大学学报(自然科学版)

作者：孙齐，卞强，童余德

单位：(海军工程大学 电气工程学院， 湖北 武汉 430032)\r\n

关键词：水下无人航行器, 路径规划, 约束模型, A*算法, 信息熵, 地磁匹配, 相关分析, 匹配误差

基金：基础加强计划技术领域基金资助项目（2019-JCJQ-JJ-050）

针对水下无人航行器路径规划环境复杂、障碍物多、实际应用困难的问题，提出一种基于地磁匹配辅助导航的改进A*算法路径规划方法.给出了航行器机动性能约束的定义，包括航行时间约束、最大航程约束、转向角约束、障碍物碰撞约束.首先，优化A*算法的搜索方向，减少需要搜索的节点数量，提高路径规划效率；其次，用贪婪法搜索删除冗余节点，减少水下无人航行器的转弯次数；再次，在适应度函数中引入地磁信息熵，使路径按照地磁信息变化明显的区域规划，并利用MAGCOM地磁匹配算法进行验证；最后，设计了包含航行器机动性能约束、背景地磁信息、水底地形、水下威胁在内的对比仿真试验.结果表明：改进A*算法减少42.02%的路径长度和92.31%的转弯次数，且该路径具有良好的地磁匹配适应性，能够有效降低匹配径向误差和均方误差.

来源：2023年第6期

《江苏大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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