文章标题：基于改进Bi-RRT算法的水面无人艇路径规划
文章作者：陈小龙1, 李明智1, 王刚2, 贾鑫芳3, 陶美良1
关 键 字：水面无人艇;双向快速扩展随机树;路径规划
文章摘要：针对双向快速扩展随机树（Bidirectional Rapidly-exploring Random Tree, Bi-RRT）算法在结合无人艇进行路径规划时存在规划效率低、偏航角过大、路径不平滑等问题，提出一种改进Bi-RRT的水面无人艇全局路径规划算法。算法中通过构建数学模型将爬山算法融入双树扩展过程，通过邻域搜索和距离最小化准则增强两树扩展时的导向性；引入动态步长和双向距离引导采样策略进一步提高规划效率；采用路径剪枝优化初始路径并约束偏航角度，最后在算法中加入自适应权重的3次B样条函数来平滑路径。仿真结果表明，相比改进前，改进Bi-RRT算法所规划路径的节点数、拐点数、路径长度以及规划时长明显减少，大于65°偏航角数量减少了74.76%。改进后算法效率更高、路径更平滑，可为水面无人艇自主航行提供参考。