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含障碍物多田块下旋翼无人机作业返航补给规划研究
被引量：
10
1
作者
黄小毛
唐灿
+3 位作者
TANG Lie
罗承铭
李文成
张垒
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期82-90,71,共10页
针对同一区域内相邻多田块的无人机单机作业任务路径规划问题,从续航、负重等实际问题出发,考虑种肥药液和油电能源等消耗品的按需多次返航补给,提出并实现一套含障碍物多田块条件下单机多架次作业的农用旋翼无人机自主飞行作业的路径...
针对同一区域内相邻多田块的无人机单机作业任务路径规划问题,从续航、负重等实际问题出发,考虑种肥药液和油电能源等消耗品的按需多次返航补给,提出并实现一套含障碍物多田块条件下单机多架次作业的农用旋翼无人机自主飞行作业的路径规划算法。在给出作业路径规划优化目标模型的基础上,提出“先路径、后航次”两步优化法,先以最短路径为优化目标规划初始作业路径,然后考虑消耗品按需返航后的补给与续作问题进行航次规划。针对变量喷播和恒量喷播2种喷播模式,分别提出两种作业航向方向安排原则、航线调度原则、补给方式和续作模式,规划出4种不同航向及航线调度组合策略下的初始作业路径,并在此基础上进一步给出4种不同组合补给续作优化策略下的航次安排方案。针对假想田块和真实田块的算例仿真测试结果表明,规划初始作业路径的4种优化策略能够稳定高效运行,算法耗时78~105161 ms,转移路径优化效果为10.25%~33.81%;在航次优化算法方面,算法耗时略有增加,为21170~106393 ms,转移路径优化效果为14.00%~26.27%,补给次数的最好优化效果从15次降到10次。总体来说,相同条件下完全重置+重排续作的组合策略表现较优。
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关键词
农用旋翼无人机
作业路径规划
按需补给
含障碍物多田块
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职称材料
题名
含障碍物多田块下旋翼无人机作业返航补给规划研究
被引量：
10
1
作者
黄小毛
唐灿
TANG Lie
罗承铭
李文成
张垒
机构
华中农业大学工学院
农业农村部长江中下游农业装备重点实验室
爱荷华州立大学农业与生物系统工程系
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期82-90,71,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(31771683)
塔里木大学现代农业工程重点实验室开放项目(TDNG20170102)
+1 种基金
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2662018PY08)
湖北省自然科学基金项目(2019CFB752)。
文摘
针对同一区域内相邻多田块的无人机单机作业任务路径规划问题,从续航、负重等实际问题出发,考虑种肥药液和油电能源等消耗品的按需多次返航补给,提出并实现一套含障碍物多田块条件下单机多架次作业的农用旋翼无人机自主飞行作业的路径规划算法。在给出作业路径规划优化目标模型的基础上,提出“先路径、后航次”两步优化法,先以最短路径为优化目标规划初始作业路径,然后考虑消耗品按需返航后的补给与续作问题进行航次规划。针对变量喷播和恒量喷播2种喷播模式,分别提出两种作业航向方向安排原则、航线调度原则、补给方式和续作模式,规划出4种不同航向及航线调度组合策略下的初始作业路径,并在此基础上进一步给出4种不同组合补给续作优化策略下的航次安排方案。针对假想田块和真实田块的算例仿真测试结果表明,规划初始作业路径的4种优化策略能够稳定高效运行,算法耗时78~105161 ms,转移路径优化效果为10.25%~33.81%;在航次优化算法方面,算法耗时略有增加,为21170~106393 ms,转移路径优化效果为14.00%~26.27%,补给次数的最好优化效果从15次降到10次。总体来说,相同条件下完全重置+重排续作的组合策略表现较优。
关键词
农用旋翼无人机
作业路径规划
按需补给
含障碍物多田块
Keywords
agricultural rotary-wings UAV
operation path planning
replenishment on-demand
multiple fields with obstacles
分类号
S252 [农业科学—农业机械化工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
含障碍物多田块下旋翼无人机作业返航补给规划研究
黄小毛
唐灿
TANG Lie
罗承铭
李文成
张垒
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
10
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