随着GPS导航系统在农机中的迅速普及,最优覆盖路径规划为GPS导航拖拉机提供一个最佳作业参考路径轨迹图,使导航拖拉机来精确最优地进行农事操作。因此,结合GIS中数字地图根据拖拉机作业路径特点,研究了最优全局覆盖路径规划方法。首先,结合国内外研究现状和现有覆盖路径规划方法存在问题,简要叙述GPS导航拖拉机的发展历程、作业原理及关键技术和覆盖路径规划问题。为分析作业地块内的最优覆盖路径,介绍在2D区域内作业地块的数据结构描述方法,分析作业消耗成本的主要组成部分,并详细分析不同转弯形式的消耗成本和最佳作业方向问题。介绍不同路径轨迹的计算方法和凸多边形地块的路径规划方法,其中提出改进缓冲线角平分法的区域划分;介绍沿最佳分析方向以作业宽度整数倍为高度的梯形分割大障碍物区域,提出基于最小转弯半径的最短切线避小障碍物路径规划;介绍沿最佳分析方向来分解凹多边形方法和弯曲边界路径规划。最后,使用VC6.0结合MapX来设计和实现最优覆盖路径的全局规划系统并模拟拖拉机作业。