為了規(guī)劃出更加高效的植保無人機路徑,提出一種基于改進蟻群算法的植保無人機路徑規(guī)劃方法,該方法適用于多個具有復雜多邊形邊界與內部障礙物的三維作業(yè)區(qū)域。采用掃描方式生成水平面內的作業(yè)路徑,經(jīng)過離散化處理后,在三維地形曲面上插值獲得三維作業(yè)路徑。在此基礎上,建立作業(yè)路徑生成算法,以三維作業(yè)路徑總長度盡量短、作業(yè)路徑數(shù)量盡量少為目標,對植保無人機作業(yè)航向進行尋優(yōu)。改進蟻群算法通過附加記錄作業(yè)路徑進入點的機制,實現(xiàn)對三維作業(yè)路徑的合理排序,生成總長度較短的轉移路徑。經(jīng)過算例檢驗,針對同一作業(yè)區(qū)域規(guī)劃出的三維作業(yè)路徑與水平面內的作業(yè)路徑的航向角存在較大差異,相差最大為92°,這說明考慮三維地形的必要性。算例中,將改進的蟻群算法與貪婪算法進行了對比,針對一系列相同的作業(yè)起點,改進的蟻群算法所得的轉移路徑總長度均較短,比貪婪算法所得結果縮短3%～28%;在未選定作業(yè)起點情況下,改進的蟻群算法與貪婪算法求得的轉移路徑總長度最小值分別為1 661 m與1 763 m,說明改進的蟻群算法具有良好的尋優(yōu)能力。實例檢驗情況與算例所得結論基本一致。算例與實例中的作業(yè)區(qū)域邊界與地形復雜,涵蓋情況全面,表明本文提出的... 

【文章來源】：農業(yè)機械學報. 2020,51(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 基于改進蟻群算法的路徑規(guī)劃方法
2 作業(yè)路徑生成算法
    2.1 水平面內的作業(yè)路徑生成方法
    2.2 三維作業(yè)路徑生成方法
3 改進的蟻群算法
4 算例檢驗
    4.1 作業(yè)路徑生成算法檢驗
        4.1.1 離散直線的間距a
        4.1.2 作業(yè)幅寬w
    4.2 改進的蟻群算法檢驗
        4.2.1 選定作業(yè)起點的作業(yè)路徑排序
        4.2.2 未選定作業(yè)起點的作業(yè)路徑排序
5 實例檢驗
6 結論


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于差分量子退火算法的農用無人機路徑規(guī)劃方法[J]. 嚴煒,龍長江,李善軍.  華中農業(yè)大學學報. 2020(01)
[2]一種多染色體遺傳算法解決多旅行商問題[J]. 葉多福,劉剛,何兵.  系統(tǒng)仿真學報. 2019(01)
[3]我國植保無人機應用現(xiàn)狀[J]. 亓文哲,王菲,孟臻,張典利,王紅艷,喬康,姬曉雪.  農藥. 2018(04)
[4]基于引力搜索算法的植保無人機三維路徑規(guī)劃方法[J]. 王宇,陳海濤,李海川.  農業(yè)機械學報. 2018(02)
[5]基于Grid-GSA算法的植保無人機路徑規(guī)劃方法[J]. 王宇,陳海濤,李煜,李海川.  農業(yè)機械學報. 2017(07)
[6]多作業(yè)區(qū)域植保無人機航線規(guī)劃算法[J]. 徐博,陳立平,徐旻,譚彧.  農業(yè)機械學報. 2017(02)
[7]多架次作業(yè)植保無人機最小能耗航跡規(guī)劃算法研究[J]. 徐博,陳立平,譚彧,徐旻.  農業(yè)機械學報. 2015(11)
[8]基于勢場蟻群算法的移動機器人全局路徑規(guī)劃方法[J]. 劉建華,楊建國,劉華平,耿鵬,高蒙.  農業(yè)機械學報. 2015(09)
[9]基于蟻群算法的移動機器人全局路徑規(guī)劃方法研究[J]. 史恩秀,陳敏敏,李俊,黃玉美.  農業(yè)機械學報. 2014(06)
[10]中國農業(yè)航空施藥技術研究進展與展望[J]. 張東彥,蘭玉彬,陳立平,王秀,梁棟.  農業(yè)機械學報. 2014(10)



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