基于ISWO的植保无人机处方作业任务规划

作     者：漆海霞 周子森 刘英建 冯发生 江锦卓 

作者机构：华南农业大学工程学院 国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室 

出 版 物：《计算机工程与应用》 (Computer Engineering and Applications)

年 卷 期：2024年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 0828[工学-农业工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：广东省重点领域“精准农业”研发计划(2019020214003) 国家特色重点学科建设项目(2023B10564003) 

主　　题：植保无人机 处方施药 蛛蜂算法 任务规划 

摘      要：针对目前植保无人机处方作业任务规划优化方法的空缺，本文提出了基于ISWO(改进蛛蜂算法)的植保无人机任务规划方法。在预生成的全覆盖作业路径基础上，以电池里程与药箱容量为约束，考虑处方变量施药，以植保无人机任务总体时间最短与非作业路程总距离最小为目标建立了任务规划模型，并且采用ISWO算法对模型进行求解，ISWO在蛛蜂算法的基础上融入了学习因子的正余弦自适应收缩策略与贪婪均值思想的种群初始化办法。经算法有效性分析与案例分析，相较于传统的最大作业距离模式，ISWO能够大幅度降低作业总体时间与非作业路程长度。相较与四个启发式算法(WOA、GWO、PSO、SWO），ISWO的寻优性能与稳定性上有着突出表现。可为植保无人机处方作业规划提供一定的参考与方法。