基于改进A^*算法的水下重力匹配导航路径规划

作     者：欧阳明达 马越原 OUYANG MingDa;MA YueYuan

作者机构：信息工程大学地理空间信息学院郑州450052 西安测绘研究所西安710054 地理信息工程国家重点实验室西安710054 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2020年第63卷第12期

页      面：4361-4368页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(41931076) 国家重点研发计划(2016YFB0501700) 国家自然科学基金面上项目(41874016)资助 

主　　题：A^*算法 路径规划 重力辅助导航 

摘      要：水下重力匹配导航作为辅助手段,能够有效克服惯性导航系统在水下长时间航行产生的误差积累.重力场的不规则性,使得不同海域重力场适配性存在差异,重力特征变化显著的海域匹配精度较高,反之精度较低.在适配性评价基础上,对导航路径进行规划有助于提高作业任务可行性,合理规避不利因素.本文采用重力异常标准差、粗糙度等特征参数对海域重力场适配性进行评价,形成重力场适配格网参考图,引入A^*算法规划起始点和目标点间路径,达到了有效规避非适配区、提高航路设计合理性的目的.传统A^*算法存在的问题是,规划路径折线较多、线路总弯曲度大,本文设计了一种改进方法,通过前后向对比分析,对单个路径节点逐个进行筛选过滤,有效减少了冗余航向调整,实现了路径的平滑优化.