前言

说明:表格中的算法 / 项目名称均尽量链接到官方仓库;若暂未确认稳定开源代码,则标注为论文、项目页或“暂未找到稳定开源仓库”。论文发表信息优先参考官方仓库 README / Citation;会议论文按发表会议记录,尚未正式发表的只标注 arXiv 或投稿状态。

一、实时导航 / 轨迹优化 / 多机协同

算法 / 项目 主要特点 备注
Diff-Planner EGO-Planner 工程实现 / 增强版 论文同 EGO-Planner:IEEE RA-L 2021。支持 ROS1、仿真、单机预设点、集群预设点、雷达 / VIO 实机流程;新增 raycast 激光雷达建图与多种稳定性修复。
Fast-Planner Kinodynamic search、B-spline 优化、拓扑路径、RAPTOR 等 论文:IEEE T-RO 2021。经典四旋翼快速飞行规划框架,很多后续项目基于它发展。
EVA-Planner Environmental Adaptive Gradient-based Local Planner 论文:ICRA 2021。环境自适应梯度局部规划器。
GCOPTER MINCO、安全飞行走廊、多旋翼轨迹优化 论文:IEEE T-RO 2022。通用多旋翼轨迹优化器,适合轨迹优化模块研究。
TGK-Planner Kinodynamic path searching + trajectory optimization 论文:IEEE RA-L 2021。可作为 kinodynamic 前端规划器研究入口。
DPMPC-Planner 动态多项式 MPC,静态复杂环境 + 动态障碍 论文:ICRA 2022。C++ / ROS UAV 轨迹规划框架。
trajectory_planner B-spline 轨迹优化、动态障碍避让 论文:ICRA 2023。Vision-aided UAV Navigation 相关 C++ / ROS 库。
PE-Planner MPCC 增强的复杂 / 动态环境四旋翼规划 论文:arXiv 2024。兼顾速度、安全和扰动抑制,提供 PX4 / Gazebo 仿真流程。
FASTER 未知环境中快速安全轨迹规划 论文:IEEE T-RO 2021。MIT ACL 经典高速 UAV 规划器。
MADER 多智能体动态环境轨迹规划 论文:IEEE T-RO 2021。面向多机去冲突和动态障碍环境。
Robust MADER 通信延迟鲁棒的去中心化多机规划 论文:IEEE RA-L 2024;ICRA 2023 会议版。MADER 的鲁棒扩展方向。
PANTHER 动态环境中的感知感知轨迹规划 论文:IEEE Access 2022。联合优化轨迹与感知约束,适合动态障碍和视场约束研究。
SANDO 动态未知环境安全轨迹规划 论文:arXiv 2026;README 标注 submitted to IEEE T-RO。MIT ACL 面向动态未知环境的安全轨迹规划项目。
MIGHTY Hermite spline-based UAV 轨迹规划 论文:IEEE RA-L 2026。ROS2 C++,支持实时避障、多机仿真和硬件部署。
Intent-MPC 意图预测驱动的 UAV MPC 规划与导航 论文:IEEE RA-L 2025。动态环境规划。
Pred-Occ-Planner 时空占据栅格 + 多 MAV 去中心化轨迹规划 论文:ICRA 2024。适合动态障碍、多机避碰。
TOP-UAV Python TOP-UAV Python 版本 论文:IROS 2023。适合快速实验。
PMM UAV Planner 多航点最小时间轨迹规划 论文:IEEE RA-L 2024。面向敏捷飞行,支持拖曳建模和真实飞行验证。
EGO-Swarm 去中心化异步多四旋翼自主导航 论文:ICRA 2021。多机未知障碍环境中的核心开源项目之一。
Primitive-Planner 大规模集群的轻量级运动基元规划 论文:IEEE T-RO 2025。Primitive-Swarm 开源实现,适合大规模多机去冲突。
Aerostack2 ROS2 多无人机自主系统框架 论文:arXiv 2023。含任务执行、规划、控制、仿真接口。
adaptive_swarm 多智能体分层路径规划 用于 cluttered environment 多智能体导航。

二、探索 / 重建 / 覆盖规划

算法 / 项目 主要特点 备注
FUEL Fast UAV Exploration,Frontier Information Structure 论文:IEEE RA-L 2021 with ICRA option。经典快速无人机探索框架。
RACER 多 UAV 快速协同探索 论文:IEEE T-RO 2023。面向去中心化多机探索。
FALCON 覆盖路径引导的快速自主空中探索 论文:IEEE T-RO 2024。探索 / 覆盖结合方向。
FC-Planner 骨架引导的复杂三维场景快速空中覆盖规划 论文:ICRA 2024。适合大规模三维场景覆盖。
PredRecon Prediction-boosted Planner for Aerial Reconstruction 论文:ICRA 2023。自主航拍三维重建。
SOAR 异构多 UAV 空中重建规划 论文:IROS 2024 Oral。面向快速自主重建。
exploration-algorithms Docker 化复现探索算法 复现实验集合,适合直接对比多个探索算法。

三、学习型规划 / 端到端视觉导航

算法 / 项目 主要特点 备注
YOPO 学习式 one-stage 四旋翼规划器 论文:IEEE RA-L 2024。将感知 / 建图、前端搜索和后端优化压进单网络,运动基元锚点 + guidance learning。
Deep-PANTHER 学习式感知感知轨迹规划 论文:IEEE RA-L 2023。PANTHER 的学习型版本,面向动态环境中的避障和视场约束。
UAV_Navigation_DRL_AirSim AirSim 中的 DRL UAV 自主路径规划 论文:Aerospace Science and Technology 2021。对应 Explainable DRL for UAV autonomous path planning。
multi_rotor_avoidance_rl 真实四旋翼 LIDAR DRL 路径规划 论文:Journal of Intelligent & Robotic Systems 2023。面向实机应用的 DRL path planner。
agile_flight / DodgeDrone 视觉敏捷飞行、ICRA 2022 DodgeDrone 环境 竞赛环境:ICRA 2022 DodgeDrone;适合视觉避障、学习型飞行策略。
agile_autonomy Learning High-Speed Flight in the Wild 论文:Science Robotics 2021。面向高速视觉飞行。
ViTFly ViT / LSTM 端到端视觉避障 论文:ICRA 2025。深度图到速度指令,比较 CNN、U-Net、RNN 和 ViT 架构。
flightevo ICRA 2022 DodgeDrone 视觉组获胜代码 基于 Agile Flight 环境。
evfly 单目事件相机四旋翼避障 论文:CoRL 2024;相关 ViT 模型 ICRA 2025。复用了 DodgeDrone / Flightmare 相关组件。
DDPG-AirSim-Drone-Obstacle-Avoidance DDPG + AirSim 避障 学习型避障实验。

四、基础模型 / VLM / 语言目标导航

算法 / 项目 主要特点 备注
AerialVLN 面向 UAV 的视觉语言导航任务、数据集和仿真器 论文:ICCV 2023。基于 25 个城市级场景,支持连续导航和高度 / 空间关系推理。
OpenFly-Platform 大规模 aerial VLN 工具链和基准平台 论文:arXiv 2025。包含数据采集、轨迹生成、训练评估;支持 UE、AirSim、3DGS、GTAV 等环境。
AerialVLA UAV 视觉-语言-动作端到端控制模型 论文:arXiv 2026。将视觉观测和模糊语言指令直接映射到连续 3-DoF 控制与降落信号。
UAVs Meet LLMs UAV + LLM / VLM / VFM 综述与资源表 论文:Information Fusion 2025。适合作为大模型辅助 UAV 规划检索入口。

五、3DGS / NeRF 类神经场地图 + 规划

算法 / 项目 主要特点 备注
Splat-Nav Gaussian Splatting 地图上的安全实时导航 论文:arXiv 2024。包含 Splat-Plan 安全走廊规划和 Splat-Loc RGB 定位,提供代码、数据和硬件实验。
SAFER-Splat 在线 GS 地图 + CBF 安全滤波 论文:ICRA 2025 / arXiv 2024。基于控制障碍函数,对 Gaussian primitives 构造实时安全层,含 ROS 2 分支。
CATNIPS NeRF 概率场景中的安全轨迹优化 论文:IEEE T-RO 2024。将 NeRF 转为 Poisson point process,做 chance-constrained trajectory optimization。
RT-GuIDE 实时 Gaussian Splatting 信息驱动探索 论文:arXiv 2024。在线构建 GS 地图并用 GPU 加速 motion planning 选择信息增益高的轨迹。
GaussNav 3DGS 视觉导航 / ImageGoal Navigation 论文:arXiv 2024。构建 Semantic Gaussian,用目标图像匹配与路径规划完成视觉导航;偏通用 embodied navigation。

六、扩散模型 / 生成式轨迹规划

算法 / 项目 主要特点 备注
DroneDiffusion 扩散模型学习四旋翼动力学不确定性 论文:ICRA 2025。更偏动力学学习与鲁棒控制,可接 PX4 SITL / Gazebo / ROS1 / MAVROS。
DiffusionPolicy4Drone 视觉条件扩散策略生成 3D UAV 轨迹 研究原型。以深度图和 3D 目标位置为条件,生成固定长度三维航点轨迹。
CBF-DMP CBF-guided diffusion UAV 安全轨迹规划 论文:arXiv 2026。将控制障碍函数梯度并入反向扩散过程,约束生成轨迹的安全性。

七、论文调研中的核心优先级

优先级 类别 建议重点项目
第一梯队 实时规划与轨迹优化代表 Fast-PlannerDiff-PlannerGCOPTERFASTERPANTHERPE-PlannerMIGHTY
第二梯队 探索、重建与覆盖代表 FUELRACERFALCONFC-PlannerPredReconSOAR
第三梯队 多机协同与动态环境代表 EGO-SwarmMADERRobust MADERPred-Occ-PlannerPrimitive-Planneradaptive_swarm
第四梯队 学习型 / 端到端视觉导航 YOPODeep-PANTHERViTFlyagile_autonomyevfly
第五梯队 基础模型 / VLM / 语言目标导航 AerialVLNOpenFly-PlatformAerialVLA
第六梯队 3DGS / NeRF 神经场地图规划 Splat-NavSAFER-SplatCATNIPSRT-GuIDEGaussNav
第七梯队 扩散模型 / 生成式轨迹规划 DroneDiffusionDiffusionPolicy4DroneCBF-DMP