【摘要】：現(xiàn)代意義的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)是在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)下發(fā)展而來(lái),其作用主要是使農(nóng)機(jī)按照優(yōu)化的路徑工作,盡量減少土地重復(fù)作業(yè)和遺漏作業(yè)的問(wèn)題,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度甚至實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。作為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)核心技術(shù),農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥噴灑、農(nóng)作物耕種收等生產(chǎn)過(guò)程中。本文結(jié)合嵌入式硬件、圖像處理技術(shù)與慣性導(dǎo)航技術(shù),根據(jù)農(nóng)機(jī)作業(yè)特點(diǎn),研究了一種低成本高精度的農(nóng)業(yè)機(jī)械組合導(dǎo)航系統(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)、機(jī)器視覺(jué)模塊、慣性導(dǎo)航模塊、激光導(dǎo)航等各類(lèi)導(dǎo)航傳感器的特點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件,確定了以嵌入式硬件平臺(tái)為基礎(chǔ),視覺(jué)與慣性的融合數(shù)據(jù)為導(dǎo)航控制依據(jù)的組合導(dǎo)航方案。(2)以導(dǎo)航線(xiàn)為參考坐標(biāo)系,分別建立了農(nóng)機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航的位姿描述方程,以及對(duì)載體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,完成了農(nóng)用車(chē)輛視覺(jué)與慣性模塊導(dǎo)航的標(biāo)定。(3)農(nóng)機(jī)導(dǎo)航控制算法研究設(shè)計(jì)。采用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)多傳感器組合導(dǎo)航的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,得到車(chē)輛的位置、速度和航向信息。建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,對(duì)導(dǎo)航數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行判斷,并對(duì)導(dǎo)航數(shù)據(jù)的處理進(jìn)行優(yōu)化。仿真實(shí)驗(yàn)表明,該組合導(dǎo)航算法準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性可滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用,具有一定的可行性。(4)組合導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)中,搭建了組合導(dǎo)航系統(tǒng)所需的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,即Python2.7以及相關(guān)庫(kù)的安裝、Open CV圖像庫(kù)的移植;根據(jù)相關(guān)功能,編寫(xiě)移動(dòng)控制端程序(基于i OS系統(tǒng))、制定各模塊之間的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議。
【圖文】：

工作安排流程圖

圖 2.3 Raspberry Pi 3-B 型開(kāi)發(fā)板示意圖采用的 Raspberry Pi 3-B 開(kāi)發(fā)板，Raspberry Pi 預(yù)裝 Raspbian 系構(gòu)處理器，體積僅信用卡大小。表 2.1 Raspberry Pi 3-B 開(kāi)發(fā)板詳細(xì)參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;S22

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡靜濤;高雷;白曉平;李逃昌;劉曉光;;農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)研究進(jìn)展[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2015年10期

2 劉曉光;胡靜濤;白曉平;李逃昌;高雷;;插秧機(jī)多傳感器組合導(dǎo)航方法研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2014年05期

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3 張曉亮;GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用研究[D];南京理工大學(xué);2013年

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5 李靖松;基于偽距、偽距率組合導(dǎo)航技術(shù)的研究[D];南京理工大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：2638506