题目：基于双层A*算法的无人机三维航迹规划

本文提出了一种将双层A*算法和无人机分层规划相结合来进行三维航迹规划的方法。在全局规划阶段综合考虑约束和威胁等因素取较大步长进行规划，在线规划阶段以全局规划生成的航迹为基础取较小步长进行实时规划，当遇到突发威胁时能在线重规划。这种设计方法将全局规划算法和在线规划算法的设计结合在一起，简化了设计的复杂度。 将A*算法扩展至三维空间时首要解决的是算法效率问题。本文采用了裁剪搜索空间、改变航迹趋势和加快节点选取速度等方法，不仅使改进的算法满足了全局规划阶段的需要，也使算法具有较好的实时性，可直接用在没有突发威胁情况下的在线规划中。对于在线重规划，算法的实时性是需要考虑的首要问题。本文引入了Lenard-Jones势函数，通过重新选择启发式函数和定义规划空间，较好的达到了预期的目标。 为了验证全局规划算法和在线规划算法，本文还设计了无人机三维规划算法仿真软件。软件不仅能生成全局和在线规划的三维航线，还提供了对规划结果的统计信息的显示、分析等功能。