山地丘陵地区农田地形起伏较大,并不适合大型地面喷药设备进行植保作业,而植保无人飞机因其效率高、不压苗和易于操作的优势得到了广泛的应用。但植保无人飞机存在着载荷能力不足、续航时间较短等相关问题,因此有必要开展关于节约能耗的路径规划问题研究。针对植保无人飞机在山地丘陵作业时多地块之间的连续作业问题,为了提高安全性以及减小能耗,本研究提出一种植保无人飞机路径规划优化方法。主要研究内容如下:（1）对植保无人飞机的组成情况和基本飞行原理进行分析,建立了电动六旋翼植保无人飞机的刚体控制模型,得到飞行器在地面坐标系下的动力学和运动学方程,并研究了植保无人飞机的姿态控制和位置控制方法。（2）建立山地丘陵地区路径规划问题数学模型,引入地形、风场和无人机机动性能约束条件。通过自由空间Cfree和障碍物空间Cforb对规划空间进行描述;探讨平均风、风切变、紊流和阵风等风场扰动模型,根据速度矢量三角形法获取了空速矢量;并对最远航程、最大飞行时间、最小转弯半径、最大爬升角、最小步长和无人机机体尺寸等机动性能参数的约束条件进行了分析。最后建立了航迹的代价函数,并且给出了规划路径的评价指标。（3）比较几何地图、拓扑地图、栅格地图和八叉树地图等建模方法的优劣,运用栅格法建立山地地区的三维空间模型。分析蚁群算法和A*算法的基本原理和流程,对A*算法的搜索方向进行改进,并根据风场约束对A*算法进行优化,优化后搜索效率提升了 34.6%。对比贝塞尔和B样条两种曲线,经分析论证后选取B样条曲线进行路径平滑。（4）在MATLAB中设计仿真试验对不同路径规划算法进行对比,相比于蚁群算法,本研究所提算法的规划时间缩短了 6.4倍,规划的路径点数减少了 24.2%。分别在固定风场和变化风场中进行仿真试验,比较经典A*算法和本研究提出优化算法的航迹长度、飞行时间和飞行能耗,优化算法最高节约的百分比分别为27.6%、26.2%和33.1%。最后利用B样条曲线对算法规划路径进行平滑处理,试验结果表明该算法能够有效地规划出一条安全可靠、航程较短、用时较少的三维航迹,为植保无人飞机在山地丘陵地区进行植保作业提供了有效的路径规划方法。