基于城市风场环境栅格化的无人机路径优化方法研究OA

针对城市密集建筑区风场复杂多变特性对无人机飞行安全与效率造成的影响,提出一种基于风场环境栅格化的改进路径优化方法。依据风玫瑰图确定主导风场,基于GIS数据与CFD技术构建融合精确建筑几何信息的三维风场仿真模型,进而栅格化为离散均匀立方体栅格;为解决传统方法在风场适应性、搜索效率和路径规划质量上的局限,通过综合考量动态步长、直线可达及风场感知代价函数,依据风场状态动态调整搜索步长,改进了传统A*路径规划算法,同时改善轨迹的平滑性与连续度。以深圳市典型区域作为实验场景,结果表明:该方法避开了风险区,在提高安全性的同时,平均飞行时间减少了23.6%,路径拐点个数降低了58.2%,提升了路径平滑度与整体飞行效率。