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基于模拟退火算法的无人机山地作业能耗最优路径规划

文献类型： 中文期刊

作者： 范叶满 1 ; 沈楷程 1 ; 王东 1 ; 翟长远 2 ; 张海辉 1 ;

作者机构： 1.西北农林科技大学机械与电子工程学院

2.北京农业智能装备技术研究中心

关键词： 山地作业;航空植保;无人机;路径规划;模拟退火算法

期刊名称： 农业机械学报

ISSN： 1000-1298

年卷期： 2020 年 010 期

页码： 34-41

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为提高无人机在丘陵山地区域的作业效率,以四旋翼无人机为试验对象,通过对无人机三维运动的受力分析提出无人机三维运动的能效系数;对无人机自身性能进行测试,完成无人机功率与升力模型的拟合,拟合决定系数为0.9894,并在此基础上不同负载下完成能效系数的计算;最终,通过设计相应的模拟退火算法完成无人机在山地作业情况下的能耗最优作业路径规划.试验表明,当飞行速度为2 m/s时,在不同恒定负载情况下,无人机能耗最优路径比常规路径最多可节约能耗30.16%,比最短路径最多可节约能耗5.47%;在负载实时变化情况下,能耗最优路径比常规路径可节约能耗32.04%,比最短路径可节约能耗11.72%.说明模拟退火算法可在能耗约束条件下对无人机进行作业路径规划,且具有较好的路径规划效果.

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