基于A*算法与贝塞尔曲线的AUV路径规划算法研究

伴随着计算机和其他电子技术发展,在海洋科考及其他水下工程领域,水下自动机器人(AUV)技术也得到了极大发展并被广泛应用.在多种水下任务场景中AUV需要自主规划路线并按照规定路线行驶,辅助工程人员完成各种水下工作.传统的路径规划方法通常利用布谷鸟算法等智能优化算法,存在搜索目标不可达、收敛速度慢、避障能力弱等问题,而A*算法基于栅格地图,虽解决了以上问题,却无法满足AUV对路线平滑性的要求.针对这些问题,本文提出融合A*算法与贝塞尔曲线,从利于AUV水下姿态保持方面,对A*算法进行改进以完成路径规划.基于Windows11操作系统,利用Python搭建仿真环境对本文改进算法进行了仿真实验验证,结果表明,在保障航行的安全下,基于A*算法与贝塞尔曲线法的AUV路径规划不仅可以使路径最短,而且可以使整个路径进一步光滑,有利于保持AUV运行过程姿态稳定.