基于北斗的農(nóng)用無人機自主導航方法研究
發(fā)布時間:2021-01-14 04:59
目前無人機自主導航方法大多采用慣性導航與全球定位系統(tǒng)相結合的方式,而采用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的自主導航方法較少。本文主要針對當前我國農(nóng)用無人機自主導航方法的應用需求,采用北斗衛(wèi)星導航與慣性導航相結合的方式,組裝搭建了四旋翼無人機自主導航實驗平臺,設計了基于北斗的農(nóng)用無人機自主導航系統(tǒng),并在實驗室環(huán)境和室外大田環(huán)境下進行懸停試驗和自主導航飛行試驗,經(jīng)試驗優(yōu)化與驗證,初步實現(xiàn)了農(nóng)用無人機的自主導航。本文的主要研究內容及成果如下:(1)在分析現(xiàn)有農(nóng)用無人機自主導航系統(tǒng)存在不足的基礎上,結合農(nóng)業(yè)中無人機相關應用方面的具體需求,選取四旋翼無人機飛行平臺作為硬件平臺進行組裝搭建。自主導航飛行平臺主要由飛行控制模塊、慣性測量模塊、北斗模塊、驅動模塊和通信模塊組成。通過對各模塊進行設計及安裝調試,組裝搭建了四旋翼無人機自主導航飛行平臺。在硬件平臺基礎上,對基于北斗的農(nóng)用無人機自主導航系統(tǒng)進行飛行試驗驗證,能夠實現(xiàn)穩(wěn)定自主飛行。(2)針對現(xiàn)有低成本北斗模塊定位精度不高,不能滿足農(nóng)用無人機定位精度要求,本文對比分析了兩種提高農(nóng)用無人機定位精度的算法,加權最小二乘算法和擴展卡爾曼濾波算法。分別采用這兩種算法對北...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1雅馬哈農(nóng)業(yè)植保機?
德國人就提出把民用飛機作為植保飛機使用在植保作業(yè)中的方案。1949年,美國??人最早開始對農(nóng)業(yè)飛機上的航空噴霧技術進行研究,并對不同植保施藥量的噴霧技術進??行了分級研宄。1987年,日本雅馬哈公司最早生產(chǎn)出如圖1-1所示的無人植保直升機,??其載藥量可達二十千克。之后,日本慢慢發(fā)展成為當前植保無人機數(shù)量最多的國家,其??植保無人機主要用來為大田水稻和山區(qū)林木等噴施農(nóng)藥。而美國作為農(nóng)業(yè)航空植保技術??最先進、應用最廣泛的國家,擁有一整套成熟的服務體系,并擁有眾多相關方面的科研??人才,也取得了很多相關方面的研宄成果(周志艷等2013)。相比于其他國家,我國在??農(nóng)業(yè)航空植保方面發(fā)展較晚。1951年,我國首次將飛機使用在植保作業(yè)中,但由于當??時的生產(chǎn)制造條件有限,使用的飛機還依賴進口。1958年,由我國自主研制并成功投??產(chǎn)使用的運5植保機,填補了我國植保飛機生產(chǎn)史的空白。改革開放之后,新疆通航公??司和北大荒通航公司等航空植保公司陸續(xù)出現(xiàn),且大多采用的都是我國自主研制生產(chǎn)的??航空植保飛機進行植保作業(yè),F(xiàn)階段
等多種遙感信息的變化,無人機遙感也與衛(wèi)星遙感方式互為補充,共同協(xié)作,以提供可??靠的信息監(jiān)測和全方位的范圍監(jiān)測。無人機遙感的民用價值也越來越得到重視,用戶可??以登錄如圖1-3所示的國家綜合地球觀測數(shù)據(jù)共享平臺來查詢自己需要的遙感信息(國??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于優(yōu)化蟻群算法的機器人路徑規(guī)劃[J]. 張軍明,張德祥,王碩. 自動化技術與應用. 2016(11)
[2]基于遺傳-蟻群算法的云計算任務調度優(yōu)化[J]. 曹陽,劉亞軍,俞琰. 吉林大學學報(理學版). 2016(05)
[3]基于蟻群算法的四旋翼航跡規(guī)劃[J]. 莫宏偉,馬靖雯. 智能系統(tǒng)學報. 2016(02)
[4]羅錫文:農(nóng)業(yè)航空植保,開啟智能裝備新篇章[J]. 羅錫文,孫潔. 中國農(nóng)村科技. 2016(04)
[5]UAV feasible path planning based on disturbed fluid and trajectory propagation[J]. Yao Peng,Wang Honglun,Su Zikang. Chinese Journal of Aeronautics. 2015(04)
[6]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在智慧城市中的應用[J]. 丁煜朔. 中國新技術新產(chǎn)品. 2015(10)
[7]改進型Voronoi圖和動態(tài)權值A*算法的無人機航跡規(guī)劃[J]. 張?zhí)陨?魯藝,張亮,呂躍. 火力與指揮控制. 2015(02)
[8]我國農(nóng)業(yè)航空植保發(fā)展概況與前景分析[J]. 郭永旺,袁會珠,何雄奎,邵振潤. 中國植保導刊. 2014(10)
[9]基于改進粒子群優(yōu)化算法的貝葉斯網(wǎng)絡結構學習[J]. 高曉光,邸若海,郭志高. 西北工業(yè)大學學報. 2014(05)
[10]基于微小型無人機的遙感信息獲取關鍵技術綜述[J]. 汪沛,羅錫文,周志艷,臧英,胡煉. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2014(18)
博士論文
[1]多旋翼無人機的姿態(tài)與導航信息融合算法研究[D]. 張欣.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2015
碩士論文
[1]基于云平臺的遺傳—蟻群混合型算法的研究及在TSP中的應用[D]. 何廣才.內蒙古農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]基于DSP嵌入式平臺的快速模型預測控制算法[D]. 丁一.浙江大學 2016
[3]基于模糊PID控制的農(nóng)用無人機穩(wěn)定平臺控制算法研究[D]. 莊載椿.浙江大學 2016
[4]無人機飛行控制與航跡規(guī)劃研究[D]. 薛若宸.北京理工大學 2016
[5]基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的智能車載終端設計[D]. 史順玉.中國海洋大學 2014
[6]基于voronoi圖算法的航路規(guī)劃方法研究[D]. 徐政超.長安大學 2014
[7]小型無人機飛行控制與管理軟件設計[D]. 張朋.南京航空航天大學 2014
[8]基于北斗衛(wèi)星和ZigBee通信技術的廣播電視授時系統(tǒng)研究[D]. 陳孟元.安徽工程大學 2011
[9]小型固定翼無人機飛行控制軟件設計與開發(fā)[D]. 李俊.南京航空航天大學 2011
[10]基于GPS和北斗導航技術的靶船遙測系統(tǒng)設計[D]. 徐允鶴.哈爾濱工程大學 2009
本文編號:2976262
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1雅馬哈農(nóng)業(yè)植保機?
德國人就提出把民用飛機作為植保飛機使用在植保作業(yè)中的方案。1949年,美國??人最早開始對農(nóng)業(yè)飛機上的航空噴霧技術進行研究,并對不同植保施藥量的噴霧技術進??行了分級研宄。1987年,日本雅馬哈公司最早生產(chǎn)出如圖1-1所示的無人植保直升機,??其載藥量可達二十千克。之后,日本慢慢發(fā)展成為當前植保無人機數(shù)量最多的國家,其??植保無人機主要用來為大田水稻和山區(qū)林木等噴施農(nóng)藥。而美國作為農(nóng)業(yè)航空植保技術??最先進、應用最廣泛的國家,擁有一整套成熟的服務體系,并擁有眾多相關方面的科研??人才,也取得了很多相關方面的研宄成果(周志艷等2013)。相比于其他國家,我國在??農(nóng)業(yè)航空植保方面發(fā)展較晚。1951年,我國首次將飛機使用在植保作業(yè)中,但由于當??時的生產(chǎn)制造條件有限,使用的飛機還依賴進口。1958年,由我國自主研制并成功投??產(chǎn)使用的運5植保機,填補了我國植保飛機生產(chǎn)史的空白。改革開放之后,新疆通航公??司和北大荒通航公司等航空植保公司陸續(xù)出現(xiàn),且大多采用的都是我國自主研制生產(chǎn)的??航空植保飛機進行植保作業(yè),F(xiàn)階段
等多種遙感信息的變化,無人機遙感也與衛(wèi)星遙感方式互為補充,共同協(xié)作,以提供可??靠的信息監(jiān)測和全方位的范圍監(jiān)測。無人機遙感的民用價值也越來越得到重視,用戶可??以登錄如圖1-3所示的國家綜合地球觀測數(shù)據(jù)共享平臺來查詢自己需要的遙感信息(國??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于優(yōu)化蟻群算法的機器人路徑規(guī)劃[J]. 張軍明,張德祥,王碩. 自動化技術與應用. 2016(11)
[2]基于遺傳-蟻群算法的云計算任務調度優(yōu)化[J]. 曹陽,劉亞軍,俞琰. 吉林大學學報(理學版). 2016(05)
[3]基于蟻群算法的四旋翼航跡規(guī)劃[J]. 莫宏偉,馬靖雯. 智能系統(tǒng)學報. 2016(02)
[4]羅錫文:農(nóng)業(yè)航空植保,開啟智能裝備新篇章[J]. 羅錫文,孫潔. 中國農(nóng)村科技. 2016(04)
[5]UAV feasible path planning based on disturbed fluid and trajectory propagation[J]. Yao Peng,Wang Honglun,Su Zikang. Chinese Journal of Aeronautics. 2015(04)
[6]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在智慧城市中的應用[J]. 丁煜朔. 中國新技術新產(chǎn)品. 2015(10)
[7]改進型Voronoi圖和動態(tài)權值A*算法的無人機航跡規(guī)劃[J]. 張?zhí)陨?魯藝,張亮,呂躍. 火力與指揮控制. 2015(02)
[8]我國農(nóng)業(yè)航空植保發(fā)展概況與前景分析[J]. 郭永旺,袁會珠,何雄奎,邵振潤. 中國植保導刊. 2014(10)
[9]基于改進粒子群優(yōu)化算法的貝葉斯網(wǎng)絡結構學習[J]. 高曉光,邸若海,郭志高. 西北工業(yè)大學學報. 2014(05)
[10]基于微小型無人機的遙感信息獲取關鍵技術綜述[J]. 汪沛,羅錫文,周志艷,臧英,胡煉. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2014(18)
博士論文
[1]多旋翼無人機的姿態(tài)與導航信息融合算法研究[D]. 張欣.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2015
碩士論文
[1]基于云平臺的遺傳—蟻群混合型算法的研究及在TSP中的應用[D]. 何廣才.內蒙古農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]基于DSP嵌入式平臺的快速模型預測控制算法[D]. 丁一.浙江大學 2016
[3]基于模糊PID控制的農(nóng)用無人機穩(wěn)定平臺控制算法研究[D]. 莊載椿.浙江大學 2016
[4]無人機飛行控制與航跡規(guī)劃研究[D]. 薛若宸.北京理工大學 2016
[5]基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的智能車載終端設計[D]. 史順玉.中國海洋大學 2014
[6]基于voronoi圖算法的航路規(guī)劃方法研究[D]. 徐政超.長安大學 2014
[7]小型無人機飛行控制與管理軟件設計[D]. 張朋.南京航空航天大學 2014
[8]基于北斗衛(wèi)星和ZigBee通信技術的廣播電視授時系統(tǒng)研究[D]. 陳孟元.安徽工程大學 2011
[9]小型固定翼無人機飛行控制軟件設計與開發(fā)[D]. 李俊.南京航空航天大學 2011
[10]基于GPS和北斗導航技術的靶船遙測系統(tǒng)設計[D]. 徐允鶴.哈爾濱工程大學 2009
本文編號:2976262
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