基于农服平台的植保无人机任务分配与路径优化

为解决农业社会化服务平台下植保无人机“单基站-多无人机”模式任务分配调度的精细化匹配问题,建立了任务分配调度的两阶段混合整数规划模型。首先,引入了考虑温度影响下的农药药效可变时间窗、植保无人机农田中飞行模式选择、变动耗电速率等农业参数变量,在快速精准解决农户分散的植保需求条件下,求解出植保无人机任务分配调度的成本最小化目标;然后在保证其他参数不变的情况下,分别改变植保无人机的电池额定续航时间、农田中的飞行模式、温度对应的最佳药效可变时间窗和需求大小4个参数,研究了植保成本的改进情况。结果显示,各植保无人机搭载续航时间长的电池、在农田中选择长边转弯栅格形飞行、选用发挥最佳药效温度范围大的农药种类和提高单位时段平台服务量上限策略,分别可以降低40.02%、12.45%、21.17%和39.19%的植保成本。以上结果表明,引入了具体农业生产要素的混合整数规划的模型科学有效,更适用于农服平台的植保无人机任务分配调度。