农业机械学报

作者：李继宇,罗慧莹,朱长威,李一凡,汤峰

单位：华南农业大学;国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心,国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心,华南农业大学;国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心,华南农业大学;国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心,华南理工大学,

关键词：无人机; 喷施规划; 能量优化; 栅格法

基金：国家重点研发计划项目(2017YFD0701001)、国家自然科学基金项目(31771682)、广东省重大科技计划项目（2017B010116003）和广州市科技计划项目（201807010039）

针对目前无人机喷施规划并未达到能量利用率最大化的问题，以总航程最短、有效载荷和安全作业为作业目标，研究了一种基于能量优化的无人机喷施规划组合算法。利用栅格法对工作区域进行划分，得到全覆盖航线后，通过设置补给点，合理地分配各架次的返航点和有效载荷，从航线和载荷上降低无人机的能量消耗率，提高了作业效率。所设计的配套地面站软件对算法进行仿真，结果表明，在同等作业条件下，采用本组合算法进行无人机喷施规划，相比于传统以药液或能量耗尽为返航依据、偶有迫降或坠机危险的喷施规划，航程规划得到的能量节省率达16.25%，载荷规划得到的能量节省率为18.92%。田间对比试验表明，经过算法规划的作业比未经算法规划的作业节省了272?5?m的返航航程，航程节省率为23.7%；节省载荷1?L，载荷节省率为16.7%。本组合算法能保证无人机在能量满足安全条件的情况下进行作业，证实了算法的节能性和安全性。

来源：2019年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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