摘要:针对快速搜索随机树(RRT)算法与常规平滑方法组合在解决复杂环境下无人机(UAV)路径规划问题时计算效率低、随机性高、存在航迹拐点、路径冗长及安全性较差等不足, 提出一种结合改进双向搜索随机树算法(RRT-Connect)和人工势场平滑法(APF)的航迹规划方法. 首先, 两棵随机树分别从起始点和目标点同时进行扩展, 并引入贪婪策略以提高搜索效率; 然后, 采用目标偏置策略来优化随机节点的选择, 同时加入改进的人工势场分量, 以减少搜索方向的随机性, 加快两棵随机树的交汇, 生成一组避开障碍物的可行航迹; 最后, 在初始航迹基础上, 采用基于人工势场的平滑优化方法, 将航迹节点视为带有引力势场的点, 只对相邻两侧的航迹节点施加引力作用, 并在各障碍物处设置斥力势场. 通过引力和斥力相结合的双重作用机制, 实现对航迹节点的调整优化, 从而提升航迹的平滑性和安全性. 仿真实验验证了所提方法在不同场景下的可行性和有效性.