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Accès ouvert déclaré 2025 article

UAV Path Planning in Threat Environment: A*-APF Algorithm for Spatio-Temporal Grid Optimization

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Résumé fourni par la source

To address low threat avoidance efficiency and poor global path adaptability in UAV path planning under threatening environments, this paper proposes a hybrid A*-Artificial Potential Field (APF) path planning method based on spatio-temporal grid optimization. First, a new global fine-grained spatio-temporal grid system is developed by integrating advantages of GeoSOT binary encoding and BeiDou grid location code subdivision rules, enabling unified modeling of complex spatio-temporal environments. Ground threat and maze scenarios are constructed for verification. Second, traditional A* and APF algorithms are improved: the A* algorithm is enhanced with threat costs, dynamic neighborhood search, and local backtrack mechanisms to address low efficiency and incompatibility with threat avoidance; the APF algorithm is optimized with a dual gravitational field collaboration mechanism and distance-parameter-based repulsive field model to overcome local minima and unreachable goals. Finally, a sliding window-driven path association model achieves seamless collaboration between global and local planning. Experimental results show the proposed method outperforms traditional algorithms in comprehensive performance, with the improved A* algorithm excelling in path length, computation time, threat value, and search nodes, and the improved APF algorithm achieving complete safe obstacle avoidance in dynamic environments. The collaborative mechanism effectively handles complex scenarios.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
UAV Path Planning in Threat Environment: A*-APF Algorithm for Spatio-Temporal Grid Optimization
Date Crossref
22/09/2025
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Institutions déclarées

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Sujets associés

Robotic Path Planning AlgorithmsRobotics and Sensor-Based LocalizationUAV Applications and Optimization

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