随着城镇化的不断发展,我国农村劳动力在不断流失,粮食生产面临着严峻挑战,无人农机自动驾驶技术成为了一个意义重大的研究方向。上位机软件系统作为整个无人农机系统的重要组成部分,可以对无人农机的中耕作业路径进行规划,接收和处理来自无人农机的作业信息和传感器信息,同时可以将任务规划数据和作业数据进行保存,下次在相同地块作业时可直接调用。本文研究并设计了一款用于无人中耕农机的上位机软件,重点研究内容如下:首先,本文对上位机软件系统的需求做了详细分析,提出了无人中耕农机上位机软件的整体设计方案,对软件系统的层级和模块进行了划分。基于GMap控件完成了电子地图的平移、缩放、图层叠加等功能,实现了无人农机作业路径的绘制和地理位置的实时显示;通信模块采用类似TCP和UDP两种不同的通信机制来实现数据的传输,并通过C#提供的Save File Dialog控件来实现数据的存储和分析;参数管理模块采用动态曲线的数据信息显示方式来实现无人农机作业状态参数的实时监测。其次,本文优化了无人农机的路径规划算法,提出了改进的粒子蜂群算法。首先对粒子群算法的惯性权重做了改进,使其产生自适应性,通过余弦函数的变化规律使惯性权重随迭代次数的增加而减小,加强算法的后期搜索能力,解决了算法易陷入局部最优的问题,随后利用改进后的粒子群算法进行第一轮路径搜索,把生成的次优路径作为第二轮路径搜索的子目标,再利用人工蜂群算法进行第二轮路径搜索,最终搜索到了既短又平滑的最优路径。最后,本文对上位机各模块功能进行了测试。实验结果表明,本文所设计的上位机软件系统能够实现无人农机的路径规划和作业状态监测等功能,各模块功能正常,符合预期目标。