一种基于强化学习PPO算法的舰载机舰面调运路径规划方法
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中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所

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A Path Planning Method for Carrier Aircraft Dispatch on Deck Based on Reinforcement Learning PPO Algorithm
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    摘要:

    航母舰面空间狭小、环境复杂,舰载机在舰面调运时需按照规划的调运路径,因此调运路径对于调运安全和调运效率有着重要的影响。基于强化学习算法在求解效率上的优势,采用强化学习PPO算法建立舰载机调运路径规划方法;设计了终止区域并改进了情节结束奖励,使智能体可以规划出同时满足起、终点方向约束的调运路径;设计了障碍物探测器并采用了随机环境训练的训练方式,提高智能体在不同规划环境中的适应性。最后通过仿真计算,验证了模型的合理性和算法的有效性。

    Abstract:

    The narrow and complex deck space necessitates that the carrier-based aircrafts follow planned paths during taxiing operations, making the dispatch paths critical to both safety and efficiency. Based on the advantages of the reinforcement learning method in solution efficiency, the PPO reinforcement learning method is adopted to establish carrier-based aircraft dispatch path planning method. A termination region is designed and the end-of-episode reward is improved, so that the path can satisfy the start and end point direction constraints at the same time. The obstacle detectors are introduced into the path planning agent and the random environment training are used to improve the adaptability of the agent in different environments. The rationality of the model and the effectiveness of the method are verified by simulation finally.

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  • 收稿日期:2025-07-07
  • 最后修改日期:2026-01-14
  • 录用日期:2026-01-15
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