系统工程与电子技术

作者：朱睿, 申传鹏, 梁钰迎, 吴佳缔, 陆敬蔚, 刘志荣*

单位：1. 厦门大学航空航天学院，福建 厦门 361102；2. 西藏民族大学信息工程学院，陕西 咸阳 712082

关键词：无碰撞路径规划算法,两级安全包络,改进斥力场法,两级路径优化

基金：西藏自治区重点研发计划(XZ202401ZY0102，XZ202403ZY0019，XZ202402ZY0017)；厦门市自然科学基金(3502Z20227179)；教育部人文社会科学规划基金(23XZJAZH001)；西藏自治区自然科学基金重点项目(XZ202401ZR0055)；福建省自然科学基金(2022J01058)；中国航空科学基金(2023Z032068001)；水声对抗技术重点实验室基金(JCKY2024207CH05)；西藏民族大学基金(Y2024050)资助课题

针对如何提高通用航空器适应高原环境复杂地形环境和自主躲避威胁的能力，设计了一种适用于通用航空器的无碰撞路径规划算法(collision-free path planning algorithm, CPPA)-A*。首先，在传统A*算法的基础上引入高度成本函数以改善路径的高度波动问题，并使用两级安全包络作为安全警示范围贯穿始终。其次，在处理地形起伏较大的区域时，采用改进人工势场法中的斥力场法优化路径节点的高度分布，减少高度起伏对飞行的影响。最终路径通过Laplacian和Gaussian两级路径优化进行平滑处理，降低路径的转向变化幅度；CPPA-A*高度波动较快速扩展随机树算法降低65.3%，飞行路径长度与三维A*算法相比缩短9 331.62 m，计算效率提升39.9%。结果表明，所提算法可为高原环境复杂地形约束的航路规划技术研究提供技术支撑。

来源：2026年第3期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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