# Astar_PathFinding4DSMV

**Repository Path**: chen-zhendong11/astar_-path-finding4-dsmv

## Basic Information

- **Project Name**: Astar_PathFinding4DSMV
- **Description**: 基于 A* 算法的深海采矿车路径规划；Matlab 项目
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 2
- **Forks**: 2
- **Created**: 2024-11-25
- **Last Updated**: 2025-11-20

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 深海路径规划项目

![](./TestResult/2024-11-27_17-49-23/全局路径三维视图.png)

## 简介
该项目是一个用于深海采矿车辆路径优化的路径规划工具，利用多种启发函数实现路径寻优。项目采用 `MATLAB` 实现，使用了 `A*` 算法对给定区域进行路径规划，适用于深海复杂环境中的路径优化需求。该项目的实现过程中支持对不同启发函数的测试与调整，并输出相应的结果以评估不同参数下的表现。

![](./TestResult/2024-11-27_17-49-23/Astar_searching.gif)

> ⚠️ **注意：请在 MATLAB 环境中安装 Curve Fitting Toolbox 依赖项**，以确保代码的正常运行。

## 项目架构
项目包含以下主要模块：

1. **generalTests.m**：
   - 该脚本用于对路径规划算法在不同参数和启发函数条件下进行批量自动测试。
   - 测试不同组合的启发函数和权重参数，输出最优路径结果。

2. **main_recon.m**：
   - 主脚本，用于初始化实验数据并执行路径规划任务。
   - 该脚本支持交互式选择启发函数和生成/读取 TTA Map 二值矩阵。

3. **Astar_search.m**：
   - 实现 `A*` 算法的核心逻辑。
   - 通过不同的启发函数计算估算代价，找到从起点到终点的最优路径。

## 实现过程
该项目的实现过程分为以下几个步骤：

1. **参数初始化**：
   - 包含启发函数、路径搜索区域、门限值等初始设置。

2. **TTA Map 生成与读取**：
   - 如果根目录不存在 `TTA_map.mat` 文件，则通过阈值生成新的二值矩阵作为地图。

3. **`A*` 路径搜索**：
   - 选择启发函数并进行路径搜索，包括对邻居节点的处理、节点开销的计算及排序等。

4. **批量测试与结果评估**：
   - 使用 `generalTests.m` 脚本，自动化地对不同参数组合进行多次测试，以评估各种条件下的表现。

## 可调参数
- **Cg** 和 **Ch**：
  - 这两个参数为启发函数的组合权重，取值范围为 `[0, 1]`，用于平衡实际代价和启发代价。

- **启发函数 (al_name)**：
  - 支持以下三种启发函数：
    1. **欧几里得距离**：$h(n) = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$
    2. **曼哈顿距离**：$h(n) = |x_2 - x_1| + |y_2 - y_1|$
    3. **对角线距离**：$h(n) = \max(|x_2 - x_1|, |y_2 - y_1|)$

## 启发函数选择
在 `main_recon.m` 脚本中，用户可以选择不同的启发函数，这些函数具有各自的特点，适用于不同的路径优化场景。

- **欧几里得距离**适用于评估实际物理距离。
- **曼哈顿距离**适用于格点移动，通常用于无对角线的方格路径规划。
- **对角线距离**则在允许对角线移动的条件下较为有效。

## 运行方法
1. 确保安装了 `MATLAB` 环境以及必要的工具箱。
2. 将所有脚本文件放置在同一目录下。
3. 运行 `generalTests.m` 进行批量路径优化测试，或运行 `main_recon.m` 进行交互式的单次路径规划。

## 许可证
该项目采用 `Apache-2.0` 开源协议。您可以自由地使用、修改和分发该项目的代码，但需保留原作者的版权声明。

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希望此项目能够帮助您更好地理解深海路径规划的实现。如果有任何问题或改进建议，欢迎联系和讨论！

- 作者：*ZD Chen*
- 电子邮件：*chenzhd26@mail2.sysu.edu.cn*
- 创建日期：*26-11月-2024 17:13:46*