华中农业大学学报

作者：严炜

关键词：农用无人机; 植保无人机; 路径规划; 差分量子退火算法; 植保机械; 飞行距离; 覆盖率; 障碍物

基金：国家重点研发计划项目（2017YFD0202001）

为解决不规则区域内农用无人机植保作业问题，以农用无人机的总飞行距离和多余覆盖率为指标建立模型，将无人机的植保作业航向角作为优化目标，并考虑有障碍物下的情形，采用差分进化算法（different evolution algorithm,DE）与量子退火算法（quantum annealing algorithm,QA）融合的方法对应用模型进行求解，分析算法的执行过程并进行MATLAB仿真试验。结果显示：在设定的不含障碍物农田区域环境下，相较于未规划与差分进化算法规划情况，采用差分量子退火算法（differential evolution algorithm-quantum annealing,DEQA）时无人机总的飞行距离分别减少101.52、73.00 m，转弯路径分别减少43.02、43.10 m，多余覆盖率分别减少22.25%和12.79%；在设定的含障碍物农田区域环境下，相较于未规划与差分进化算法规划情况，采用差分量子退火算法时无人机总的飞行距离分别减少73.24、24.54 m，转弯路径分别减少52.50、12.72 m，多余覆盖率分别减少72.34%、23.52%，其余指标均有所下降。仿真结果表明，采用差分量子退火算法能够完成农田区域路径规划问题，可为农用无人机路径规划提供技术支持。

来源：2020年第1期

《华中农业大学学报》期刊编辑部

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