【摘要】：為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的田間作業(yè)導航和精確定位,本文主要研究了基于北斗定位的農(nóng)機車載組合導航系統(tǒng)。由于單獨使用北斗導航系統(tǒng)進行定位,難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械的導航定位精度要求,為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械準確定位,提高作業(yè)效率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量,為此設計了以北斗導航系統(tǒng)為主,機器視覺導航系統(tǒng)為輔,將二者有機結(jié)合進行組合定位導航的方法,以期控制成本的前提下獲得較高的精度。本文基于北斗定位的農(nóng)機車載組合導航系統(tǒng)的總體設計方案,分析了基于北斗定位的農(nóng)機車載組合導航系統(tǒng)的關鍵技術,研究設計了路徑規(guī)劃算法,基于卡爾曼濾波算法和數(shù)據(jù)融合算法進行了系統(tǒng)仿真。根據(jù)農(nóng)業(yè)機械作業(yè)實際情況,選取2個優(yōu)化目標并設計出最短路徑規(guī)劃算法,包括作業(yè)區(qū)域的直線作業(yè)算法和非作業(yè)區(qū)域的地頭轉(zhuǎn)彎作業(yè)算法。根據(jù)北斗系統(tǒng)特點和組合導航系統(tǒng)原理分別進行系統(tǒng)建模,之后用擴展卡爾曼算法和無跡卡爾曼算法進行了定位數(shù)據(jù)仿真分析比較,仿真結(jié)果表明無跡卡爾曼算法能夠較好的滿足系統(tǒng)要求。根據(jù)車載組合導航系統(tǒng)的總體設計方案及各功能模塊的性能,設計了以車載電腦和北斗導航儀作為核心的組合導航硬件系統(tǒng)。根據(jù)該系統(tǒng)特點設計了EPCS-8980型工控機及相關配套裝置,選取UM220北斗模塊及其配套天線作為北斗定位接收設備。設計了系統(tǒng)相關軟件功能模塊,包括北斗接收處理模塊、UKF定位解算模塊、導航模塊等。在EVC和eSuperMap環(huán)境下設計了系統(tǒng)各部分功能軟件程序,主要包括主程序、BDS接收處理程序、卡爾曼濾波算法程序等。將所設計的基于北斗定位的農(nóng)機車載組合導航軟件安裝于車載電腦上,并將之及其他設備裝置安裝于拖拉機上組成完整的導航系統(tǒng)試驗機組,通過采用本文設計的試驗方案對系統(tǒng)進行了試驗測試,結(jié)果表明該組合導航系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)導航功能正常運行并達到較好的定位精度。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S220.3

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