POMDP-APF:一种基于POMDP模型的APF无人机路径规划策略

作者：冯建新; 解爽^*; 郭冠麟; 潘成胜

来源：计算机应用研究, 2023, 40(07): 2124-2145.

DOI：10.19734/j.issn.1001-3695.2022.11.0638

• 无人机路径规划
• 人工势场法
• 部分可观测马尔可夫决策过程
• 避障

针对无人机在路径规划过程中会遇到静态或者动态的障碍物，从而导致路径规划失败的问题，提出一种基于部分可观测马尔可夫决策过程(partially observable Markov decision process, POMDP)模型的人工势场(artificial potential field, APF)无人机路径规划策略(POMDP-APF)。首先使用传感器获得的障碍物信息结合POMDP模型预测障碍物的未来位置，为无人机的路径规划做准备；其次，提出一种新的基于障碍物的正方体外接球的模型，保障无人机在路径规划过程中的安全性；最后，结合改进的APF算法实现无人机的路径规划。仿真结果表明，POMDP-APF策略在无人机实时路径规划中具有良好的可行性和有效性，使无人机能够有效避开障碍物，同时路径长度以及耗费时间更短。

• 单位
  南京信息工程大学; 大连大学