基于引力搜索算法的植保无人机三维路径规划方法

• 作者: 李海川 王宇 陈海涛
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 植保无人机 引力搜索算法 三维地形 路径规划 栅格法
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 28-33,21
• 页数: 7页
• 分类号: S25|S49
• 字数: 3781字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.02.004

摘要

为了使植保无人机作业更加精准、高效与节能,研究了一种适用于三维地形的植保无人机路径规划方法.根据农田的规模、形状、高度起伏等地理环境信息,对其进行栅格化处理,建立三维环境模型;在此环境模型条件下,为无人机增加直行与回转机制,实现全覆盖路径仿真;通过提取仿真计算中每次植保作业飞行距离作为输入变量、非植保作业耗费时间作为输出函数,从而构建寻优模型;对寻优模型引入引力搜索算法,以输出函数最小为目标,对输入变量进行寻优,再通过仿真计算求出优化后的返航点,位置.实例结果显示,在二维投影形状与尺寸相同的田地中,二维与三维路径规划方法之间的返航点位置存在偏差,证明了本文方法的必要性;在三维地形算例中,运用本文方法规划后的往返飞行距离总和与非植保作业时间分别为440.2 m与9 min,相比于未规划情况分别减少了90％与54％,相比于简单规划结果分别减少了23％与7％.在实际测试过程中,相比于未规划情况,规划后的路径飞行距离总和与非植保作业时间分别减少了11％和5％,验证了本文方法的合理性与可行性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈海涛	东北农业大学工程学院	164	1359	18.0	28.0
2	王宇	东北农业大学工程学院	24	182	9.0	13.0
3	李海川	东北农业大学工程学院	2	38	2.0	2.0