农药喷洒是预防与消灭危害动植物、调节与控制农作物生长速度、改良园林环境的有效手段。无人植保机作为一种新型农药喷设备,近年来被广泛应用在农业领域。为了改善无人植保机在信息化管理方面的不足,提高无人植保机的作业效率,方便广大农民对植保机便捷应用,本文研发了一套植保机施药作业管理系统,并设计了一种农田全覆盖环境下植保机施药路径规划算法。本文通过分析系统的核心功能与作业流程,从解决用户核心问题的角度,对系统需求进行了分析,明确了各模块的功能。之后对系统各个功能模块的具体需求进行了详细分析,通过用例图的方式确定了各个子模块需要满足的设计功能,并从总体架构及功能模块分类的角度对系统的做了总体设计。本文对作业管理系统进行了详细设计。首先采用模块采取时序图与类设计的方式,详细设计了系统的农田管理模块、作业监控模块和综合管理模块,分析了系统所需的技术。之后明确了系统的数据与传输结构。最后对数据库做了设计,建立了整体的数据关系与各数据表。针对植保机全覆盖自动作业的问题,本文对植保机路径规划算法进行了研究。首先分析了植保机路径规划的需求,根据航迹规划理论,结合植保机作业实际情况,提出了最大化覆盖作业区域的同时最小化非植保作业距离的观点。通过计算并分析航迹质量,选取了较优的作业方法。其后针对此作业方法设计了一套Bound-Star算法。通过仿真,证明了算法可以在作业覆盖约束条件以及计算速率上达到最优结果。在此基础上,完成了路径规划模块的设计。本文最后选用JavaEE开发平台的SSH框架完成了系统开发,实现了农田管理、路径规划、实时监控、系统信息管理4个模块的功能。针对农田管理、路径规划与作业监控,对系统进行了测试。结果表明,本系统可以对农田进行有效管理,能够对植保机作业路径合理规划,实时监控植保机作业状态并可视化。