投饲是池塘河蟹养殖中任务繁重而又关键的一项工作，因为河蟹不能进行大范围运动，只能在自身附近区域觅食，同时河蟹又具有较强的领地意识，投喂的饲料分布不均匀会导致河蟹争斗甚至自相残杀；如果投放过多的饲料不但会增加养殖成本，还会污染水质，因此，投喂时，饲料要按需均匀投放在整个池塘水面。目前，河蟹养殖主要靠人工经验确定投喂量和行驶路线，通过人工驾驶或遥控船载投饲机在池塘中进行投喂，行驶路线随机性强，准确度和效率较低，难以保证投饲效果。随着城镇化脚步的加快，越来越多的农民进入城区，导致渔民的数量剧减，养殖人工成本增加。因此，推进河蟹产业化精细养殖，采用河蟹养殖自动投饲设备代替人工进行投喂作业势必成为发展趋势。　　针对以上情况，本文在江苏省“十二五”农业支撑计划项目“水产生态健康设施养殖信息管理技术系统研发(BE2013402)”和江苏省镇江市重点研发（现代农业）计划项目“多功能全自动水产养殖作业船的研制与应用”(NY2015022)的资助下，主要围绕船载自动均匀投饲系统抛撒模型、均匀度目标函数的构建与最优工作参数求解、投饲轨迹的获取及优化等方面展开研究和探讨，主要研究内容如下：　　1.搭建明轮驱动双体船载自动投饲系统。提出基于RTK-GPS导航定位的自动投饲系统总体方案；设计喂料口下料速度可控、抛料器抛幅可调、料仓内剩余饲料量可测的双抛盘投饲装置，实现变量投饲功能；架构船载自动投饲系统硬件系统及软件系统，并设计航速PI控制、航向PD控制的双闭环明轮船移动平台导航控制系统方案。　　2.建立双抛盘投饲装置饲料抛撒模型。通过双抛盘投饲装置的工作原理分析，对饲料颗粒运动过程进行数学建模，并利用离散元EDEM软件对双抛盘投饲装置进行了建模与仿真；通过抛撒性能试验，建立投饲装置抛撒饲料分布模型；研究投饲装置喂料口开度、抛盘转速和投饲装置抛盘高度等因素对投饲均匀度的影响程度。分析表明，双抛盘投饲装置与单抛盘投饲装置相比，抛撒均匀度较高，有效投饲幅宽较大；同时，两抛盘背向旋转抛撒饲料颗粒时能获得较均匀的饲料分布及合适的幅宽；且抛盘转速对投饲均匀度影响较大。　　3.构建投饲累积密度分布模型和投饲均匀度目标函数。通过引入理想投饲类型，结合径向分布模式RAD，建立基于扇环形分布的饲料累积密度分布模型；提出通过两个相邻投饲行程的饲料分布进行叠加来提高横向投饲均匀度的原理，构建实际饲料累积密度与期望分布密度间的最小均方差作为衡量投饲均匀度的目标函数；利用遗传算法求解出均匀投饲系统最优工作参数，包括两个相邻投饲行程宽度、投饲行程航速、投饲扇角、投饲装置抛盘转速以及投饲装置喂料口下料速度。通过系统仿真与试验，对模型进行验证分析，结果表明，该目标函数能够较为有效地衡量横向幅宽方向的投饲均匀度。　　4.提出针对不规则四边形池塘的全覆盖均匀投饲轨迹规划方法。首先获取四边形池塘顶点的GPS坐标，然后利用高斯-克吕格投影正算将顶点的GPS经纬度坐标转换成平面坐标，进而建立池塘区域平面坐标系；为了提高算法的实用性，简化计算，方便直观地表示出工作区域，通过设定安全距离和引入方向向量确定工作区域；利用沿垂直作业方向向池塘内推平行线求交点的方法计算出往复遍历方式投饲轨迹特征点坐标；采用沿池塘四条边分别向内推平行线，两相邻平移直线求交点的方法获取内螺旋遍历方式投饲轨迹规划特征点坐标；然后通过高斯-克吕格投影反算将轨迹规划特征点平面坐标转换成GPS经纬度坐标，自动生成池塘全覆盖均匀投饲轨迹，提供给船载自动投饲系统作业。最后通过仿真与试验对轨迹规划方法进行验证，结果表明，试验结果与仿真结果具有一致性，验证了均匀投饲轨迹规划方法的有效性与适用性。　　5.提出基于多目标函数的投饲轨迹优化方法，通过构建投饲系统工作性能多目标函数，包括投饲均匀度、投饲作业总时间、投饲作业总行驶路程和投饲未覆盖率等目标函数；通过NSGA-Ⅱ遗传算法对该多目标函数进行优化求解，对计算出的非劣解通过筛选规则进一步确定投饲系统综合较优工作参数，能使自动投饲系统获得较为均衡的投饲性能。　　通过对河蟹养殖池塘全覆盖自动均匀投饲系统关键技术进行研究，本研究成果为河蟹养殖全池自动均匀投饵喂料和其他水产养殖中需要沿池或全池自动均匀投饲研究提供重要参考。