徐 博 陈立平 徐 旻 谭 彧

(1.北京农业智能装备技术研究中心， 北京 100097； 2.中国农业大学工学院， 北京 100083；3.北京市农林科学院农业智能装备技术北京市重点实验室， 北京 100097)

多作业区域植保无人机航线规划算法

徐 博1,2陈立平1,3徐 旻1,3谭 彧2

(1.北京农业智能装备技术研究中心， 北京 100097； 2.中国农业大学工学院， 北京 100083；3.北京市农林科学院农业智能装备技术北京市重点实验室， 北京 100097)

针对植保施药多个作业区域的情况，研究了一种植保无人机全局航线规划算法，将整个算法分为单个区域航线规划、区域间作业顺序和区域间调度航线规划3部分。从作业路程、多余覆盖和遗漏覆盖的角度，分析了多种覆盖作业方式的优劣，确定了无人机在单区域内的覆盖方式。基于遗传算法与TSP问题得到区域间的优化作业顺序，并基于改进的二进制编码遗传算法进行区域间调度航线的规划，最终实现无人机多作业区域航线的全局规划。仿真结果表明，规划算法可以有效地实现全局航线的规划，缩短了无人机的作业距离与区域间调度飞行的距离，达到了能耗与工作时间的优化，节省了航线规划所需的人力成本，使作业管理更加便利。

植保无人机; 航线规划; 多区域作业; 算法

引言

病虫害是影响粮食安全的一个主要因素[1-2]，病虫害的防治是粮食生产不可或缺的重要环节[3]，我国的种植地形多种多样，既有平原的大面积种植区域，也有水田、丘陵等复杂地形[4-5]，对于后者，大型机械化防治很难实现，给病虫害防治带来了难题[6-7]。……