一种基于改进蚁群算法的无人机三维路径规划方法

本发明属于无人机自主飞行与智能导航技术领域，公开了一种基于改进蚁群算法的无人机三维路径规划方法。针对传统方法地形建模精度不足、蚁群寻优易陷入局部死锁、缺乏安全包络约束及规划与控制脱节的问题，本发明采用高密度网格结合多峰高斯‑正弦融合构建高精度高程矩阵，经形态学膨胀提取局部峰值边界；在蚁群算法中引入动态安全高度、峡谷深度奖励与能耗代价的多维启发函数，生成低能耗全局最优三维航迹；沿航迹构建局部正交标架，基于实时地形间距动态求解自适应半径，形成三维自适应管道包络；通过末端双段软减速控制律与三阶扩展状态观测器构成的复合控制器实现闭环轨迹跟踪。本发明实现了地形建模、路径寻优、安全约束与跟踪控制的一体化融合，显著提升了复杂山地环境下无人机路径规划的安全性、效率与鲁棒性。