[发明专利]一种基于Dijkstra算法的农用机械最短路径规划的方法

摘要

一种基于Dijkstra算法的农用机械最短路径规划的方法，涉及一种最短路径规划的方法，具体操作步骤如下：将农机的作业区域构建栅格地图，栅格宽度依据车身宽幅划分；根据精度要求和实际需要，令车身宽度为栅格宽度奇数倍的（2i+1）倍；根据无人机航测及传感器反馈的障碍分布情况，将栅格地图划分为可通与不可通两种状态；为了将优化节点的扩散控制在合理范围，引入一个最大估计值K；本发明通过选取出一批较优节点，并引入最大估值K来限制这批节点的扩散程度，以这批较优节点作为Dijkstra算法的顶点集，在减少了搜索时间的同时，保证了找到的路径为最优路径而非较优路径。

主权项

一种基于Dijkstra算法的农用机械最短路径规划的方法，其特征是：具体操作步骤如下：（1）、将农机的作业区域构建栅格地图，栅格宽度依据车身宽幅划分；根据精度要求和实际需要，令车身宽度为栅格宽度奇数倍的（2i+1）倍，i为非负整数；（2）、根据无人机航测及传感器反馈的障碍分布情况，将栅格地图划分为可通与不可通两种状态；将障碍栅格垂直和水平方向相邻的i+1个栅格也设置为不可通栅格；矩形最左端最靠上的可通栅格设置为起点，最右端最靠下的栅格设置为目标点，在中间设置若干个中间点，编号为1、2、3…i，上下同侧中间点的选取间隔2i个栅格；（3）、为了将优化节点的扩散控制在合理范围，引入一个最大估计值K，具体操作步骤如下：A、根据获取栅格地图的信息，记录每个区域的可通或不可通状态，并将栅格地图初始化，即所有区域记录均为未搜索区域，以起点为初始点，以中间点1作为目标点；B、搜索本批起始点相邻的八个节点，根据与目标点之间的距离关系，记作特征值F，从每个当前节点的可扩展节点中选取F值最小的两个可通节点；C、检测步骤B中选出的节点是否包含目标点，若包含，将其放入关闭表，继续步骤E；若不包含，比较节点F值与K的大小；若选出节点F值均大于K，将选出节点入当前节点表，继续步骤B；若存在节点F值小于K，将F值小于K的节点放入当前节点表，继续步骤B，其余点入开放表；D、将已包含目标点和一批较优节点的关闭表单独提取出来，将起点放入最短节点集合，其余点入待测节点集合；E、从待测节点集合中选出距离最短的节点N放入最短节点集合，并将N从待测节点集合中移除；F、重新计算待测节点集合各个节点到起始点的距离，因为N已选取，则需要以N来更新各个节点的距离；G、重复步骤E、F，当目标点送入最短距离集合时，即已选择出一条起点到中间点1的最短路径；H、以中间点1为起点，中间点2为终点，得出路径2，直至以中间点i为起点，以此类推共搜寻出i+1条路径，将这些路径顺序连接，即为农机作业时一条最短路径。