%0 Journal Article
%T 基于引力搜索算法的植保无人机三维路径规划方法
%A 李海川
%A 王宇
%A 陈海涛
%J 农业机械学报
%D 2018
%X 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440.2m与9min，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
%K 植保无人机 引力搜索算法 三维地形 路径规划 栅格法
%U http://www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20180204&flag=1