| 基于能量优化的无人机喷施规划组合算法研究 |
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| 引用本文： | 李继宇,罗慧莹,朱长威,李一凡,汤峰.基于能量优化的无人机喷施规划组合算法研究[J].农业机械学报,2019,50(10):106-115. |
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| 作者姓名： | 李继宇 罗慧莹 朱长威 李一凡 汤峰 |
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| 作者单位： | 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 |
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| 基金项目： | 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） |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 无人机 喷施规划 能量优化 栅格法 |
| 收稿时间： | 2019/3/11 0:00:00 |
Research and Implementation of Combination Algorithms about UAV Spraying Planning Based on Energy Optimization |
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| LI Jiyu,LUO Huiying,ZHU Changwei,LI Yifan and TANG Feng.Research and Implementation of Combination Algorithms about UAV Spraying Planning Based on Energy Optimization[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2019,50(10):106-115. |
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| Authors: | LI Jiyu LUO Huiying ZHU Changwei LI Yifan and TANG Feng |
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| Institution: | South China Agricultural University;National Center for International Collaboration Research on Precision Agricultural Aviation Pesticides Spraying,National Center for International Collaboration Research on Precision Agricultural Aviation Pesticides Spraying,South China Agricultural University;National Center for International Collaboration Research on Precision Agricultural Aviation Pesticides Spraying,South China Agricultural University;National Center for International Collaboration Research on Precision Agricultural Aviation Pesticides Spraying and South China University of Technology |
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