卫星定位+传感器,插秧实现无人驾驶

文摘   三农   2024-05-31 17:21   湖北  

现有的插秧机自动驾驶技术成果主要基于全球导航卫星系统(GNSS)和惯性导 航系统(INS)提供的农机位置信息和航向信息为插秧机提供定位信息。但是我国农田结构复杂,GNSS 容易受到遮挡和电磁干扰造成信号丢失,导致 GNSS 导航定位系统的定位精度下降

为改善基于 GNSS/INS 组合定位的水稻插秧机在遇到遮挡、电磁干扰、传感器失效等情况时的导航效果,南京农业大学工学院薛金林教授团队在《华中农业大学学报》2024年第2期发表了《基于视觉补充的水稻插秧机多传感器组合定位研究》的文章,提出了一种基于多传感器融合的插秧机组合导航定位方法。该方法结合了视觉系统不易受外界因素干扰、GNSS 精度高以及 INS 输出频率高的优势,采用特征级别的融合方式设计具有容错功能的联邦卡尔曼滤波器对来自3个导航系统的定位信息进行融合。

信息融合中的卡尔曼滤波理论已经被广泛应用于飞机、汽车、机器人等自动驾驶导航系统中,本文进行了联邦卡尔曼滤波器的设计,确定了联邦卡尔曼滤波器的状态方程、各子滤波器的测量方程以及滤波器的信息更新方法,并提出了一种自适应容错联邦滤波器结构,该方法通过判断测量值残差的突变对主滤波器到子滤波器的反馈环节进行隔离,以防止测量误差污染子滤波器,从而提高联邦卡尔曼滤波器的精度和容错性能。
本研究得到江苏省现代农机装备与技术示范推广项目(NJ2021-38);江苏现代农业产业技术体系建设专项(JATS[2021]483的资助。


文章引用

杨圣语, 宋悦, 薛金林, 等. 基于视觉补充的水稻插秧机多传感器组合定位研究[J]. 华中农业大学学报, 2024, 43(2): 234-246.

DOI:10.13300/j.cnki.hnlkxb.2024.02.026




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华中农业大学学报
《华中农业大学学报》是由华中农业大学主办的综合性农业学术期刊,创刊于1956年,双月刊。现为CSCD来源期刊,中文核心期刊,世界学术影响力(WAJCI)Q2期刊,农林领域高质量科技期刊T2级。
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