《表3 静态障碍物环境下几种最小分离距离表》

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《无人机碰撞规避路径规划算法研究》

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实验设计了相同的仿真环境，针对最小分离距离和航程比2个指标比较了上述3种算法。图4～6分别为基于改进人工势场算法、模糊逻辑算法和基于蚁群算法的单机对多静态障碍物仿真图。表3给出了3种算法对5个静态障碍物环的最小分离距离，表4比较了静态障碍物环境下3种算法航程比。3种算法均是通过改变障碍物包络大小来实现无人机尽可能远离障碍物进行规避机动，障碍物包络的大小直接影响了无人机与障碍物的最小分离距离和航程比。蚁群算法是一种基于栅格地图的全局优化算法，栅格划分的大小对规划路径的性能指标影响巨大，同时，栅格划分越多，对算法运算量和运行时间也影响巨大。本仿真实验考虑到实验计算机运算能力有限，在蚁群算法的仿真中通过一定比例尺缩放后，将100×100地图划分为100个10×10的栅格，在栅格中设置可行节点和障碍节点对路径进行寻优规划。由于栅格的粗糙性，使得所规划路径航程比增加不少，但从中可以看出蚁群算法所规划路径的全局最优性，即最短。模糊逻辑算法由于其目标搜寻环节的存在，使得无人机倾向于从多障碍物中间穿插而过，而人工势场法需要考虑全部障碍物的影响，在规划路径时倾向于从多障碍物边缘绕开。蚁群算法由于具有全局搜索能力，所规划航迹一定会从障碍物中间穿过，使其规避路径最短。