2025年11月9日，国家精密重力测量科学中心地球物理组在重力辅助导航航迹规划领域取得突破性进展。面向海洋重力场特征分析与无源自主导航需求，研究团队提出基于重力场多特征融合的自适应航迹规划方法，可为大范围自主化海洋任务提供关键支撑。相关研究成果以“Adaptive elite ant colony optimization for track planning in gravity-aided navigation with multi-feature fusion”为题，发表于国际期刊 Defence Technology。博士生张锦柏为第一作者，罗志才教授为通讯作者。
本研究面向重力适配性约束的海洋无人航行任务，创新性地提出了自适应精英蚁群（AEACO）航迹规划方法。以重力场多特征（模糊统计+熵权融合）构建环境适配性底图，引入精英强化策略，并对信息素浓度等关键参数进行自适应调节，从而在复杂的海洋重力场中实现航行轨迹的稳健搜索与高效规划。对真实海洋重力场场景开展22次系统化、定量化的验证评估，结果表明：与多种经典及改进方法相比，AEACO可实现最短路径最高缩短19%、转弯次数最高减少40%、收敛速度最高提升95%，在路径质量与搜索效率上均取得显著优势。
此外，AEACO不依赖固定参数或外部调参，在不同适配性阈值设置、栅格规模与场景扰动下均展现出更强的鲁棒性与收敛稳定性；与 A*、RRT、APF 及多种 ACO 变体对比，AEACO在成功率、迭代次数与航迹平滑性等指标上持续保持领先，兼顾任务安全与隐蔽要求。研究为大范围、自主化、长期在役的自主水下航行器提供了可扩展的重力辅助导航航迹规划解决方案，也为复杂海域的无源导航应用提供了关键技术支撑。
本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划项目的资助以及精密重力测量国家重大科技基础设施的大力支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.dt.2025.11.011
