改进的Leader-Follower队形控制与寻径算法在战场环境中的应用

"这篇论文研究了基于Leader-Follower的分队队形控制寻径算法，主要解决了战术分队在复杂战场环境下如何面对静态和动态障碍物保持队形的问题。研究中，作者应用了两阶段路径搜索方法，首先利用A*算法在战场导航网格中寻找路径，随后使用改进的Funnel算法进行路径平滑处理，考虑了队形规模的约束。在follower跟随阶段，采用morphing技术生成平滑的中间约束队形序列，并结合队形弹簧模型进行速度修正和控制。对于动态障碍的避碰，论文引入了相对速度障碍法并结合速度协同控制，以防止避碰过程中队形失效。实验结果验证了该方法的有效性。" 这篇论文深入探讨了在军事战术环境中如何有效地控制分队队形，尤其是在面临复杂障碍物时。首先，研究采用了基于Leader-Follower架构的策略，其中领导者负责寻找路径，而跟随者则根据领导者设定的路径调整自己的位置。在领导者寻径阶段，研究者使用了A*算法，这是一种经典的路径规划算法，能够高效地在网格环境中找到从起点到终点的最短路径。为了适应战场环境中的三角形通道和可利用地物，路径被设计为包括这些特殊地形特征。之后，改进的Funnel算法用于平滑路径，确保队形在移动过程中保持连贯性，同时考虑到队形的规模限制。 在跟随者阶段，研究引入了morphing技术，这是一种形变方法，允许队形在复杂障碍约束下平滑地进行调整，形成连续的队形序列。此外，论文提出了一种队形弹簧模型，它模拟了队员之间的相互作用，通过局部修正和控制跟随者的速度来维持队形稳定。 面对动态障碍物，论文采取了相对速度障碍法，这种方法基于障碍物的相对速度来预测可能的碰撞，并提前进行规避。为防止避碰过程中整个队形的崩溃，研究者还加入了速度协同控制，使得团队成员可以协调他们的速度，以共同避开障碍，同时保持队形完整。 实验结果证实了所提出的算法在面对静态和动态障碍时都能有效保持队形，表明这种方法对于战场环境下的分队控制具有很高的实用价值。论文的贡献在于提供了一套综合的队形控制策略，可以应对战场中的各种复杂情况，提高了战术分队的生存能力和任务执行效率。