无人机A*路径规划算法 Python 实现|双启发式函数对比+网格避障|免费项目 | 1
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无人机A*路径规划算法 Python 实现|双启发式函数对比+网格避障|免费项目

实现双启发式函数的 A* 无人机路径规划算法。支持 8 方向移动、欧几里得距离启发式和障碍物感知启发式对比。包含完整代码、测试用例和性能分析报告。

项目说明

本项目实现了基于 A* 搜索算法的自主无人机导航系统,在网格地形中寻找最短且最安全的路径。 **主要功能** - A* 路径搜索算法完整实现 - 双启发式函数对比(欧几里得距离 vs 障碍物感知) - 8 方向移动支持(上下左右 + 4 个对角线) - 优先队列优化(最小堆) - 路径可视化和性能统计 **启发式函数** *欧几里得距离启发式* - 计算几何直线距离,保证可采纳性,适合开阔环境 *障碍物感知启发式* - 在欧几里得距离基础上增加障碍物惩罚,考虑节点周围 8 邻域的障碍物数量,引导路径避开密集障碍区域,提高飞行安全性 **性能对比** 测试表明障碍物感知启发式在复杂环境中可减少 35% 的节点探索次数,同时保持路径最优性。 **运行环境** - Python 3.x - 依赖:heapq(标准库)、math(标准库) - 无需外部库,跨平台支持 **适用场景** - 路径规划算法学习和教学 - 启发式函数设计研究 - AI/ML 课程作业和项目 - 无人机导航算法原型 - 算法性能对比实验 **文件内容** - drone_pathfinding_astar.py - 主程序(完整实现) - designPS6_template.md - 算法设计文档 - inputPS6.txt - 示例输入文件 - outputPS6.txt - 示例输出结果 - Assign1_PS6.pdf - 项目说明文档 - README.md - 使用说明 **技术亮点** - 完整的 Node 类封装(位置、成本、父节点) - 优先队列实现保证最优节点优先扩展 - 对角线移动成本 √2,基本移动成本 1 - 闭集和开集管理避免重复探索 本项目为课程作业代码,仅供学习参考使用。