● 摘要
计算机生成兵力(Computer Generated Force,CGF)技术是随着分布式仿真和人工智能等技术的发展而兴起的一个军事仿真建模领域，而基于虚拟战场环境的路径规划研究是CGF中一个重要的研究方向。
本文首先简述了路径规划发展现状及其在CGF领域的研究现状，分析了各种规划方法的适用场合，同时比较了各个路径规划算法的优缺点；针对虚拟战场环境数据的特点，将环境数据库的数据分为了栅格化战场环境数据和矢量化战场环境数据两个部分。本文将路径规划分成全局规划和局部动态路径规划两个部分，两个规划部分都是针对矢量化战场环境信息进行的。对于全局路径规划，为了能够定量化描述战场环境特征对路径规划的影响，将问题转化成了加权区域最优路径问题，并使用Path-Net算法将加权区域转换成加权网络图，最终使用Dijkstra算法在加权网络图中搜索最小权值路径。对于局部动态路径规划，本文提出一种基于滚动窗口原理的规划方法，使用Catmull-Rom样条拟合路径，针对障碍物采用几何的方法插入避障点，结合时间参数曲线达到移动障碍物避障的效果；另外还使用了人工势场法实现局部动态路径规划，提出了一种使用附加势场改善路径震荡和局部极值问题。最后在基于“一体化支撑平台”项目软件平台基础上对两种算法进行仿真验证和比较，最终的结果验证了基于滚动窗口的局部动态路径规划算法的可行性和有效性。