【摘要】：智能農(nóng)機(jī)裝備代表著農(nóng)業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)力,是提高生產(chǎn)效率、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、增強(qiáng)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的物質(zhì)基礎(chǔ),也是國際農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)競爭的焦點(diǎn)。對于智能農(nóng)機(jī)而言,其智能化受到底層通信、硬件結(jié)構(gòu)、軟件架構(gòu)和算法的影響。底層通信是實(shí)現(xiàn)智能化的基礎(chǔ),硬件是實(shí)現(xiàn)智能化的支撐,軟件是智能化的表現(xiàn)方式,算法是智能化的核心。為了縮小與國外智能農(nóng)機(jī)的差距,本文針對這幾個(gè)問題進(jìn)行了研究。(1)研究CAN總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化及其協(xié)議制定和加密。針對通訊速度上限和總線長度的負(fù)相關(guān)問題,建立網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型,把實(shí)際問題抽象為最小生成樹模型,應(yīng)用PRIM算法求解出最優(yōu)路徑。在已建立的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上,根據(jù)數(shù)據(jù)重要性、傳輸便捷性和傳感器物理參數(shù)等因素制定CAN總線通信協(xié)議。綜合考慮實(shí)時(shí)性、硬件需求和攻擊難度等實(shí)際問題衡量各種加密算法,應(yīng)用XXTEA算法對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,并對節(jié)點(diǎn)拓?fù)鋬?yōu)化和數(shù)據(jù)加密實(shí)時(shí)性進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。(2)設(shè)計(jì)智能農(nóng)機(jī)通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和軟件架構(gòu)。智能農(nóng)機(jī)控制平臺針對不同傳感器對處理器性能要求的差異,建立分布式硬件結(jié)構(gòu)模型,搭建智能農(nóng)機(jī)試驗(yàn)平臺。并在此基礎(chǔ)上,從智能農(nóng)機(jī)的實(shí)際需求出發(fā),通過把底層傳感器驅(qū)動、通信協(xié)議制定、控制和決策等問題以不同的層次和角度抽象,將每一個(gè)傳感器驅(qū)動設(shè)計(jì)、通信設(shè)計(jì)、控制和決策設(shè)計(jì)分解并模塊化從而解決問題,并對設(shè)計(jì)的硬件平臺和軟件進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。(3)研究基于雷達(dá)的路徑規(guī)劃及容錯(cuò)機(jī)制下的路徑跟蹤�？紤]到應(yīng)用場景是具有標(biāo)準(zhǔn)行距和株距的標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)場等原因,提出使用多線激光雷達(dá)進(jìn)行路徑規(guī)劃和導(dǎo)航。通過試驗(yàn)分析網(wǎng)格濾波參數(shù)對濾波的影響,確定濾波閾值和網(wǎng)格數(shù)量;依據(jù)雷達(dá)的物理參數(shù)設(shè)計(jì)鄰域參數(shù)模型;在此基礎(chǔ)上,通過試驗(yàn)分析鄰域參數(shù)對聚類簇的影響從而確定密度聚類的鄰域參數(shù);設(shè)計(jì)可變鄰域參數(shù)的DBSCAN算法進(jìn)行障礙物聚類,利用Hough變換和最佳平方逼近對聚類進(jìn)行直線檢測和擬合從而規(guī)劃路徑�？紤]到組合慣導(dǎo)系統(tǒng)定位信號丟失時(shí)設(shè)計(jì)容錯(cuò)控制策略,使用雷達(dá)重新規(guī)劃路徑,并通過試驗(yàn)驗(yàn)證雷達(dá)導(dǎo)航的可能性。
【圖文】：

圖 2-11 測試場景表 2-9 加密算法實(shí)時(shí)性測試加密字節(jié)8 16 32 64 T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 4300 4315 4517 4531 5323 5337 7674 7688 116858643 8662 9080 9096 10701 1718 15427 15443 2348812996 13016 13652 13668 16086 16102 23188 23205 3530017342 17369 18217 18239 21467 21488 30944 30966 4710621690 21724 22784 22812 26846 26873 38698 38726 5891226035 26076 27350 27383 32227 32260 46455 46487 7071930383 30430 31917 31955 37606 37644 54210 54248 8252534729 34784 36482 36526 42987 43031 61966 62009 9433139074 39136 41049 41098 48366 48415 69720 69769 1061343422 43490 45614 45669 53747 53801 77476 77530 18794

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文劃和決策為一體。下面將對硬平臺和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行概括。能農(nóng)機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)硬件研究能農(nóng)機(jī)系統(tǒng)平臺的硬件總體分為三大類，一類用于感知的傳感器設(shè)備，知的多線激光雷達(dá) IBEO、攝像頭 ZED、組合導(dǎo)航系統(tǒng)等；用于自身狀前輪轉(zhuǎn)角傳感器、油壓傳感器、水溫傳感器等。另一類用于車輛控制的控制計(jì)算機(jī)、dSpace 等。最后一類為執(zhí)行器改裝與控制，如轉(zhuǎn)向、制動如圖 3-2 所示，拖拉機(jī)為黃海金馬 404C。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S220

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 陳瑜;張鐵民;孫道宗;彭孝東;廖貽泳;;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年10期

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3 Thomas H.Cormen;Charles E.Leiserson;Ronald L.Rivest;Clifford Stein;殷建平;徐云;王剛;劉曉光;蘇明;鄒恒明;王宏志;;算法導(dǎo)論(原書第3版)[J];計(jì)算機(jī)教育;2013年10期

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本文編號：2610474