大型植保无人机航行路径跟踪控制研究

王天阳，章天杨，陶学恒，叶华国

(1.大连工业大学 机械工程与自动化学院，辽宁 大连 116034；2.安徽工程大学 机械与汽车工程学院，安徽 芜湖 241000)

0 引言

随着智能控制技术的快速发展和农业现代化进程的不断深入，无人机技术从军事领域向民用领域推广应用，主要体现在土地资源和灾害监测、火灾预警、地图测绘、物流快运和植被保护等方面。就植被保护而言，大多数采用的是小型四旋翼无人机在特定的小区域范围内进行作业，由于考虑到无人机功率小、农药携带量少，通常需要进行无人机航行路径规划，以提高作业效率。关于植保无人机的路径规划问题国内外已经展开了许多的研究工作，文献[1-3]描述了植保无人机的关键技术并展望了植保无人机未来的发展趋势。文献[4，5]用蚁群算法为无人机进行规划路径，节省了计算时间，得到了一条代价较小的无人机航迹。文献[6，7]基于遗传算法和改进粒子群算法，实现了无人机多作业区域航线的全局规划和多植保无人机协同路径规划。文献[8-10]介绍了植保无人机避障和多无人机最小能量消耗路径规划算法研究。

对于大面积、比较宽阔的植被或者农作物保护任务，小型旋翼无人机的作业时间和载药量就无法满足要求，需要选用长航时、大载重量的大型固定翼无人机。文献[11-13]介绍了固定翼无人机用于军事领域的任务规划和跟随导航技术。本文正是基于能量和作业效率，研究大面积植保环境下固定翼植保无人机的航行路线规划问题。……