罗承铭，熊陈文，黄小毛※，丁幼春，王绍帅

（1. 华中农业大学工学院，武汉 430070；2. 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室，武汉 430070）

0 引言

随着城镇化进程的不断推进，中国农村劳动力老龄化与短缺问题逐渐凸显，“机器换人”的需求日益增加。近年来随着农机自动导航技术和农用车辆底盘数字化驱动技术的快速发展，智能化的农业装备被广泛应用于农业生产的各个环节，无人农场生产模式正迅速地被广泛接受并进行各种试验示范[1-3]。作业路径是车辆自动导航作业跟踪的依据，作业路径及调度策略一定程度上决定着具体作业条件下的机具、农资消耗总量和利用率。

对比传统农业车辆在作业过程中通过驾驶员主观判断来规划选择作业路径的方式，通过计算机规划算法自动规划路径能够显著提高农机作业效率和质量、节约能源消耗[4]。Palmer等[5]利用车载GPS记录的数据，通过事后分析传统喷雾机作业轨迹发现，作业重叠（13%～27%）和遗漏（0.03%～1.56%）现象严重，而通过提出的路径规划算法，作业距离减少16%，作业消耗减少10%。Bochtis等[6]通过不同形状田块、不同作业参数的288组实例对比研究发现，经过算法优化获得的作业调度方案比传统的逐行调度方案在非有效作业距离上平均降幅达到58.65%，而在地头转弯空间上则平均节约了19.23%。

自动驾驶车辆跟踪的目标路径经历了基于机器视觉目标检测识别在线规划[7]、A-B点示教、全过程示教和全局离线事前规划等几个阶段。Conesa-Muñoz等[8]针对田间精准除草问题，以路径总长度、油箱容量和除草剂补给等为优化目标，考虑农机不同的行进速度与转弯半径，建立多机协同作业路径规划方法。……