植保无人机飞控系统与航线规划研究进展分析

发布时间：2021-05-19 06:01

　　应用无人机开展植保作业是有效防治病虫害的重要途径。本文对植保无人机行业发展和相关应用研究进行了综述,分别从植保无人机飞控系统、单机作业航线规划、多机作业调度场景及优化方法 3个角度进行了阐述,以增强植保无人机作业效果与提高作业效率为目标,分析了植保无人机飞行控制系统及航线规划与调度的研究现状。针对植保无人机因作业精度要求高而导致其飞控系统制造成本高的问题,提出应研发低成本、高精度、可适应植保无人机作业需求的测姿器件,开发相应的姿态估计算法;针对植保无人机航线规划、优化调度模型与实际作业需求不匹配的情况,总结了单机作业航线规划与多机调度优化场景、约束条件与优化方法。最后,提出应研发植保无人机自动补给平台,构建基于多机协同的作业管理与调度优化模型,以增强植保无人机在复杂作业环境中的作业效果,提高作业效率。 

【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：16 页

【文章目录】：
0 引言
1 植保无人机发展与现状
    1.1 国外植保无人机发展与现状
    1.2 我国植保无人机发展与现状
    1.3 我国植保无人机应用存在的问题
2 无人机飞行姿态控制
    2.1 飞行数据监测系统
    2.2 飞行姿态估计
    2.3 飞行姿态控制
    2.4 飞行定位导航
        2.4.1 GNSS导航方法
        2.4.2 组合导航技术
3 单机作业航线优化策略
    3.1 航线规划基本方法
        3.1.1 凸多边形地块的航线规划
        3.1.2 凹多边形地块的航线规划
        3.1.3 三维地形地块的航线规划
    3.2 避障策略
        3.2.1 障碍物识别与探测方法
        3.2.2 含障碍物区域的航线规划方法
    3.3 能量和药液补给策略
        3.3.1 补给方法
        3.3.2 基于补给策略的无人机航线规划方法
4 多机群航线规划策略与调度
    4.1 多机群航线规划约束条件与优化目标
        4.1.1 无人机群静态航线规划方法
        4.1.2 无人机群动态调度航线规划方法
    4.2 无人机群作业订单管理
5 总结与展望


【参考文献】：
期刊论文
[1]结构解耦四质量块微陀螺仪的设计与制备[J]. 李敏阳,张卫平,谷留涛,刘朝阳,田梦雅.  半导体光电. 2020(02)
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[3]复杂边界田块旋翼无人机自主作业路径规划[J]. 黄小毛,张垒,TANG Lie,唐灿,李小霞,贺小伟.  农业机械学报. 2020(03)
[4]基于差分量子退火算法的农用无人机路径规划方法[J]. 严炜,龙长江,李善军.  华中农业大学学报. 2020(01)
[5]农用无人机移动补给平台自主降落算法与试验[J]. 祖林禄,侯加林,陈民,王红,苏斐.  农业机械学报. 2020(03)
[6]多植保无人机协同路径规划[J]. 阚平,姜兆亮,刘玉浩,王振武.  航空学报. 2020(04)
[7]基于多目标优化的飞防队作业调度模型研究[J]. 曹光乔,张庆凯,陈聪,张萌,张进龙,黄玉祥.  农业机械学报. 2019(11)
[8]卡尔曼滤波在无人机姿态中的应用研究[J]. 邓洪明,贺勇,於小杰,吴成通.  自动化技术与应用. 2019(11)
[9]美国密西西比三角洲农业航空和精准农业技术研发现状、展望与启示（英文）[J]. 黄岩波.  智慧农业. 2019(04)
[10]基于多传感器融合的无人机精准自主飞行控制方法[J]. 王大帅,LIU Xiaoguang,李伟,张俊雄,袁挺,张春龙.  农业机械学报. 2019(12)

硕士论文
[1]基于北斗的农用无人机自主导航方法研究[D]. 王誉熹.西北农林科技大学 2017
[2]机载微惯性姿态测量系统性能优化技术研究[D]. 刘浩.南京航空航天大学 2017
[3]基于STM32F427的植保无人机的设计与实现[D]. 黄枭.西南科技大学 2016



本文编号：3195254