本文關(guān)鍵詞：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施農(nóng)業(yè)車輛定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

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【摘要】：為解決目前設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械定位系統(tǒng)穩(wěn)定性差、定位精度低和成本高等問題,該文設(shè)計(jì)了一套基于Nano PAN5375模塊的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor network,WSN)定位系統(tǒng)。該定位系統(tǒng)的3個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)和定位節(jié)點(diǎn)的無線測(cè)距,安裝有定位節(jié)點(diǎn)的車輛構(gòu)成的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)無線測(cè)距和定位坐標(biāo)的計(jì)算。WSN節(jié)點(diǎn)采用的是基于Nano PAN5375的WD5032N模塊。Nano PAN5375模塊通過串行外設(shè)接口和微處理器進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)無線通信和無線測(cè)距的功能。設(shè)計(jì)了WD5032N模塊的供電底板電路,滿足其微處理器和Nano PAN5375模塊的供電要求,以及通過串口和液晶顯示屏模塊通信實(shí)時(shí)顯示定位坐標(biāo)X和Y。節(jié)點(diǎn)軟件以Keil MDK為開發(fā)環(huán)境,采用單片機(jī)C語言開發(fā),實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與處理、無線傳輸和串口通信等功能。在定位節(jié)點(diǎn)上,采用基于線性調(diào)頻擴(kuò)頻技術(shù)的對(duì)稱雙向雙邊測(cè)距算法來計(jì)算定位節(jié)點(diǎn)到各個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離,并使用三邊質(zhì)心定位算法計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置信息,最后使用卡爾曼濾波算法對(duì)目標(biāo)狀態(tài)的觀測(cè)值進(jìn)行迭代,解決因?yàn)闇y(cè)量噪聲對(duì)于定位精度造成的影響。在WD5032N上分別采用3DB天線和5DB天線進(jìn)行室內(nèi)和室外測(cè)距和定位試驗(yàn),結(jié)果表明,基于Nano PAN5375的WSN定位系統(tǒng)穩(wěn)定性好,定位精度高,在3個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)組成的合適的等邊三角形3條邊線范圍內(nèi)定位精度能達(dá)到1 m左右,而在接近三角形邊線外側(cè)的位置定位精度是1~2 m左右,可以滿足一般設(shè)施農(nóng)業(yè)車輛的定位精度要求。該文為農(nóng)業(yè)機(jī)械精確定位的深入研究提供了參考。
【作者單位】： 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院;國(guó)家生豬種業(yè)工程技術(shù)研究中心;華南農(nóng)業(yè)大學(xué)電子工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目設(shè)施農(nóng)業(yè)種苗培育機(jī)器人研究(2013AA1024406-03)
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【正文快照】： 陳瑜,張鐵民,孫道宗,等.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施農(nóng)業(yè)車輛定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2015,31(10):190-197.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2015.10.025 http://www.tcsae.orgChen Yu,Zhang Tiemin,Sun Daozong,et al.Design and experiment of locating system for

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙昭;陳小惠;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于RSSI的改進(jìn)定位算法[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2009年03期

2 楊清玉;于寧;王霄;馮仁劍;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)線性調(diào)頻擴(kuò)頻測(cè)距方法研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2010年12期

3 呂振;譚鵬立;;一種基于RSSI校正的三角形質(zhì)心定位算法[J];傳感器與微系統(tǒng);2010年05期

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本文編號(hào)：1192984