饵料投喂是河蟹养殖中非常关键的一项工作,由于河蟹具有领地意识,不能大范围运动,只能就近觅食,投喂时需全池塘均匀投饵。传统河蟹养殖多以人工撑船巡塘投饵的方式,劳动强度大、饵料投喂不均匀,影响养殖效益,采用河蟹养殖自动投饵船代替人工作业势必成为未来发展趋势。由于河蟹是底栖动物,池塘养殖大多采用微孔增氧结合水车增氧方式,因此为了实现全池塘均匀投饵,需在避开长条形增氧管道和增氧机等障碍物的前提下,为投饵船规划出一条作业代价最少的全覆盖路径。轨迹规划作为实现河蟹养殖投饵船自主作业的关键技术,其算法性能直接关系着投饵作业效率及效果。本文在江苏省现代农业科技计划项目和江苏省海洋渔业科技创新项目的资助下,主要针对含长条形增氧管道的蟹塘,围绕河蟹养殖自动投饵船的作业轨迹规划进行研究,本文主要研究内容如下:首先对投饵船的结构、投饵装置、导航与控制系统进行了设计。为了实现全池塘均匀投饵,本文对投饵装置饵料累积密度进行了建模并构建了投饵均匀度目标度函数,在给定期望饵料分布密度后,通过遗传算法求得了投饵船最优轨迹规划作业参数（抛盘转速、下料流量、行程间距、船速）。然后对作业环境进行了建模。采用高斯-克吕格算法将测得的作业边界与障碍物的GPS经纬度坐标转换为平面坐标后,分别选取几何法和栅格法进行了环境构建。基于几何地图设计了一种组合式全覆盖轨迹规划算法。根据增氧管道的位置将池塘划分为若干个子区域,在各子区域中分别采用往返式遍历和内螺旋式遍历方法,按照从左到右的顺序将子区域衔接实现全覆盖遍历,并对比选择较优的组合式路径。基于栅格法实现了栅格地图的编码,构建了蟹塘环境模型。针对局部遍历算法进行覆盖时经常出现死区栅格,本文基于栅格地图,设计了一种基于BCD算法与A*算法的全覆盖轨迹规划算法,并针对该算法存在的遍历路径较长、死区与遗漏较多的问题,对BCD算法提出了改进,当投饵船向右移动一个栅格时,判断此时投饵船所处栅格与该列纵坐标值最大和最小的可行驶栅格之间的距离,选择距离较短的栅格作为下一个目标栅格,选择距离较长的栅格作为下下个目标栅格,该方法可以减少区域遗漏,节约能耗,提高效率。在完成以上研究的基础上,基于MATLAB编制了河蟹养殖自动作业船轨迹规划GUI界面,对两种建模方法下的地图分别进行了全覆盖轨迹规划算法设计与仿真实验,结果表明:对几何地图法,综合考虑性能,三块区域均采用往返式遍历是当前池塘的最优组合方式。对栅格地图法,采用改进前与改进后的两种算法分别对无障碍物池塘区域与含增氧管道障碍物池塘区域进行对比分析,结果表明:改进之后的BCD算法在作业路径长度、遗漏区域和死区栅格等方面有较优的改进。本研究可为含障碍物河蟹养殖池塘自动均匀投饵轨迹规划提供参考。