基于北斗定位的農(nóng)機(jī)車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的田間作業(yè)導(dǎo)航和精確定位，本文主要研究了基于北斗定位的農(nóng)機(jī)車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)。由于單獨(dú)使用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行定位，難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的導(dǎo)航定位精度要求，為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械準(zhǔn)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(shè)計了以北斗導(dǎo)航系統(tǒng)為主，機(jī)器視覺導(dǎo)航系統(tǒng)為輔，將二者有機(jī)結(jié)合進(jìn)行組合定位導(dǎo)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(jī)車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，分析了基于北斗定位的農(nóng)機(jī)車

2、載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，研究設(shè)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(jìn)行了系統(tǒng)仿真。根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)實(shí)際情況，選取2個優(yōu)化目標(biāo)并設(shè)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(diǎn)和組合導(dǎo)航系統(tǒng)原理分別進(jìn)行系統(tǒng)建模，之后用擴(kuò)展卡爾曼算法和無跡卡爾曼算法進(jìn)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(dǎo)航系統(tǒng)的總體設(shè)計方案及各

3、功能模塊的性能，設(shè)計了以車載電腦和北斗導(dǎo)航儀作為核心的組合導(dǎo)航硬件系統(tǒng)。根據(jù)該系統(tǒng)特點(diǎn)設(shè)計了EPCS-8980型工控機(jī)及相關(guān)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(shè)備。設(shè)計了系統(tǒng)相關(guān)軟件功能模塊，包括北斗接收處理模塊、UKF定位解算模塊、導(dǎo)航模塊等。在EVC和eSuperMap環(huán)境下設(shè)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(shè)計的基于北斗定位的農(nóng)機(jī)車載組