激光导航设施管理机器人自动控制系统的研究

采用激光导航技术,以自动导航为目标,设施管理机器人完成了自主行走及导航自动化。在大棚内应用激光扫描仪采集植株的位置数据,实时监测,设计导航路径;基于PID理论的比例控制器控制管理机器人沿拟合路径自动行走,完成导航。试验数据显示,管理机器人在大棚内自动行走30 m,速度0. 35 m/s,测得最大偏差为0. 20 m。充分表明,该激光导航控制系统采集位置信息快速、准确,对于设施管理机器人的自动行走适用性强,可靠性高。     

基于北斗导航系统的海洋渔业数据信息系统

设计了一种基于北斗导航卫星的海洋渔业数据实时采集、分析系统.该系统能够快速、准确地将远洋渔船在不同时间、不同海域的海洋渔业等数据信息有效数据通过北斗导航卫星的报文信息服务实时发送回地面数据处理中心,便于海洋渔业数据信息的统计、分析及预测.     

基于深度学习的果园道路导航线生成算法研究

针对目前果园环境视觉导航线提取受光照、杂草干扰,而已有的导航线生成算法过于复杂且适用范围较窄的问题,提出了一种基于深度学习的方法来提取果园道路导航线:采用YOLOV3卷积神经网络提取果园道路图像上的特征点,并通过最小二乘法拟合生成导航线。通过采集的800张果园道路图片作为训练集,进而在240张图片组成的独立测试集上进行测试,总体识别率为95.37%,在杂草较少、杂草较多、高光照和正常光照的环境下,导航线平均偏差分别为2.15、2.28、2.32、2.41像素;平均偏移距离分别为3.4、3.5、2.7、3.6 cm。     

基于分层结构的智能农业车辆导航数据采集与处理系统

为了满足智能农业车辆导航数据多传感器采集的需要,提出了基于分层结构的数据采集与处理系统设计方案。该方案将系统分为设备层、采集层、通讯层、数据层和数据处理层5个层次。各层独立设计,且为相邻层提供接口。首次提出归一化综合距离理论,用于数据处理过程中的异常数据剔除,采用均值滤波抑制噪声。试验表明：系统能够实时、正确地对导航数据进行采集,各传感器工作正常,CAN协议合理,分层结构的设计方案可行。同时,采用归一化综合距离法和均值滤波能够正确剔除异常数据,有效抑制噪声数据。     

农用机器人DGPS导航方法及数据采集

介绍了农用机器人DGPS的导航方法,以及利用VC++实现导航数据的采集的方法。实验结果证明农用机器人差分导航系统能大大提高GPS定位精度,达到农业生产的要求。     

长输油气管道智能导航平台的开发

普通地图和手机地图不包含长输油气管道信息,同时在地形复杂、人烟稀少地区普通导航不能提供更详实的道路信息,因此不适合为管道维抢修队伍提供路径规划。基于高德地图API开发了长输油气管道智能导航平台,其主要由定位模块、路径规划与导航模块、显示模块及记忆模块构成。该平台通过调用服务的相关接口,将第三方地图数据与管道阀室数据进行融合,共同组成数字化地图,利用坐标转化技术将经纬度坐标转化为第三方地图可识别的数据,从而快速定位管道事故位置、规划抢险道路、跟踪抢险队伍位置;通过设置避让点管理功能,可以避开限行道路、避免往返行走,用户根据需求添加、修改、删除避让点,可帮助大型车辆快速赶赴事故现场;同时,提供历史轨迹保存功能,保存最后一次的行走轨迹,通过查看历史轨迹,可帮助抢险队伍在最短时间内及时赶到事故现场。     

基于A*算法的丘陵山区田间路网路径规划

丘陵山区田间道路起伏不平,路网结构复杂,针对农业机械在丘陵山区田间道路上自动行驶的路径规划问题,提出一种基于转向约束和能耗最优的A~*路径规划算法。在采用载波相位差分(real-time kinematic,简称RTK)全球导航卫星系统(global navigation satellite system,简称GNSS)精确采集及存储田间道路路径信息的基础上,针对道路坡度起伏大的问题,建立起伏道路的能耗计算函数,对A~*算法估价函数进行重新设计;同时,针对部分路口转向困难的问题,引入路口转向曲率进行约束判断。实地仿真结果表明,该算法能够规划出一条满足农业机械几何转向约束的能耗最优全局路径,验证了改进A~*算法的有效性和实用性。     

基于双目视觉的机器人定位与导航算法

自动化运输机械在丘陵山区的应用可以节省大量农业生产所需劳动力,多种因素的影响使得精确引导路径比较困难,很大程度上制约了自动化运输机械的推广使用.对基于双目视觉的机器人定位与导航算法进行研究,建立丘陵山区道路图像处理模型,强化对阴影的识别与信息的融合,有效将道路和周边环境区分开来.考虑到道路图像形状特征不明显且灰度值差异...     

Google Earth和GPS在林业调查中的应用

文章概述了利用Google Earth真实二维影像资料及GPS定位航点、移动轨迹、导航等相关功能,将GPS户外作业采集的航点、移动轨迹显示、锚定在GE影像图相对位置,并直接测出其采集到的点、线、面域等相关数据及工作图形一并完成的基本方法.为日后农林业户外勘测调查工作提供更直观、更科学、更简捷的途径.     

AMT换挡机构载荷谱的采集及分析

为考核新开发的机械式自动变速器(AMT)换挡机构及其关键零部件在实际路面冲击载荷下的疲劳强度,通过合理布置传感器,在湖北襄樊试验场和用户实际使用路面对AMT目标部位进行了道路载荷谱的采集.通过不同工况下载荷谱数据的采集以及后期的编辑与处理,得到了AMT换挡机构在路面随机激励下载荷谱的时域和频域统计特征,总结了不同路面和车速状态下振动能量的分布规律,分析了冲击载荷对电控换档机构疲劳强度的影响.为AMT换挡机构的室内模拟试验、CAE计算以及试验规范的制定等提供了重要的基础数据.     

基于时空立方体的农机运动轨迹分割方法

为了深入挖掘海量农机运动轨迹的应用价值,提出基于时空立方体的农机运动轨迹分割方法。基于农机作业的历史轨迹数据,以全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)定位设备记录的每个轨迹点为中心建立时空立方体。通过研究农机作业与道路行驶时空立方体的密度阈值,分离田间作业轨迹和道路行驶轨迹。为了验证算法对农机实际作业轨迹数据的分割效果,通过遥感卫星地图数据目视解译法进行对比分析,采用马修斯相关性系数(Matthews correlation coefficient,简称MCC)及正确率进行量化评估。结果表明,农机运动轨迹分割结果的MCC均值为82. 10%,正确率均值为97. 98%,算法准确率高,且对参数的设置不敏感,能够实现农机运动轨迹数据的有效分割,为农机作业面积和作业效果评估提供数据支持。     

"CALIS重点学科导航库"与"方略-学科导航库"的比较分析

本文通过对数据库内容比较、检索功能比较、数据使用方式比较以及可持续发展比较.可得出"CALIS重点学科导航库"与"方略-学科导航库"是各有千秋,各有自己的特点,为我们建设学科导航数据库提供了新的思路.     

基于GPS的山区道路自助导航系统研究

GPS导航对于森林资源调查、护林防火、造林作业设计等林业野外作业工作效率的提高具有重要作用。在分析GPS通用导航系统山区导航问题的基础上,针对山区导航信息缺乏的问题,设计了以轨迹导航与筛选模型为核心的自助导航模型。以此为基础,设计并实现了基于PDA的导航信息采集与智能导航为一体的山区道路自助导航系统。该系统可为野外工作人员提供灵活、丰富的信息采集与快捷、方便的导航服务。     

基于离散因子的多传感器数据融合和导航线提取方法

目的 针对玉米田间路径边界模糊和形状不规则特点,普通的田间导航线提取算法在农业机器人实际应用中会出现偏差过大的问题,本文针对3~5叶期玉米田提出了基于离散因子的相机与三维激光雷达融合的导航线提取算法。方法 首先利用三维激光雷达获取玉米植株点云数据,同时将相机采集的图像利用超绿化算法和最大类间方差法自动获得绿色特征二值图像,然后将聚类分析后的点云数据投影到图像中的目标边框上,构建多传感器数据融合支持度模型进行特征识别,最后拟合所获取特征中心点即为导航基准线。结果 该算法能够很好地适应复杂环境,具有很强的抗干扰能力,单帧平均处理时间仅为95.62 ms,正确率高达95.33%。结论 该算法解决了传统算法寻找特征质心偏移、识别结果不可靠等问题,为机器人在玉米田间行走提供了可靠的、实时的导航路径。     

基于空间句法的北京房山区林火分布的研究

该文用空间句法对林火分布与道路连通度进行了研究.首先对房山区的纸质地形图进行扫描,制作房山的道路分布专题图,并将GPS采集的林火火点位置转入ArcView GIS,制作林火火点位置图;用Axwoman扩展模块勾绘了道路,进行了道路连通度的分析,并以勾绘的连通线作了1 000 m的缓冲分析;以连通度与相应的缓冲区内的林火火点数作了拟合分析.结果表明,在林火火点数与道路的连通性之间呈二次曲线关系,即连通度低的道路两侧发生的林火次数以及连通度高的道路两侧发生的林火次数少,林火主要发生在连通度居于中间水平的道路两侧.     

基于预碰撞区域的切入场景自动化识别算法研究

典型场景的边界需要从实际道路中发生的原始场景数据中提取,但人工场景标注方法效率低、成本高.因此,研究真实道路中自动驾驶场景的获取对自动驾驶汽车的测试具有重要意义,而切入场景是典型的危险场景.本研究基于一辆搭载L2级自动驾驶系统的车辆,改装多源异构传感器的场景采集系统,比较了类驾驶员与自动驾驶系统在速度保持和车道居中行驶的能力.提出了基于预碰撞区域的切入场景自动识别算法,并基于SCANeR软件构建了识别算法评估测试平台,设计了大量测试用例生成程序对算法进行仿真测试.在试验场进行了11组实车切入场景测试,对识别算法进行了评价,并将仿真结果与实际试验结果进行了比较.     

海上航拍图像目标定位算法的数据采集

为实现海上航拍图像目标定位,必须实时采集有关定位数据.根据海上航拍图像目标定位算法所需数据,全面分析了定位算法相关数据的分类,提出了相关数据的采集方法,并从实际应用的角度阐述了采集设备的选型原则.为海上航拍图像目标定位算法应用、实现海上航拍图像目标定位提出了数据的采集方法,并提出了采集设备的选型方案.     

GPS导航中的抗差自适应Kalman滤波算法

GPS导航与定位的质量取决于对动态载体函数模型和随机模型的认知.本文首先基于机动载体的当前统计模型,设计了离散系统的Kalman滤波器,进而基于方差分量估计给出了一种适合GPS动态定位的抗差自适应卡尔曼滤波算法.该算法模型简单,实时性好.实测数据计算结果表明,滤波导航解能有效地控制观测异常和动态扰动异常对导航解的影响,使导航解更能反映导航目标的真实情况.     

遥操作农田信息采集机器人控制系统研究

提出了一种基于遥操作机器人的农田信息采集方法,设计了新型农田信息采集机器人的控制系统并制造了移动机器人样机.主控计算机与车载网络摄像机构成无线局域网,实现视觉图像传输.在遥操作模式下,操作人员通过计算机导航软件控制机器人的动作,实现遥控导航和信号采集,可为精确农业提供原始数据.试验结果表明,机器人工作可靠性高、稳定性好.     

黎曼流形上导航术问题的推广

黎曼流形上的导航术问题在芬斯勒几何中扮演着非常重要的角色. Randers度量和Kropina度量都可以由黎曼流形(M,h)上具有向量场W的导航术问题的解来刻画,其中‖W‖≤1.论文首先揭示了芬斯勒流形上的导航术问题与流形的单位切球的几何之间的重要关系.当芬斯勒流形(M,Φ)上的向量场V=V(x)满足条件Φ(x,-V_x)1时,证明了由导航数据(Φ,V)确定的芬斯勒度量F是一个正则的芬斯勒度量;当Φ(x,-V_x)=1时,证明了F是一个锥芬斯勒度量.进一步,研究了Kropina流形和Randers流形上的导航术问题.当F是流形M上的Kropina度量,且向量场V满足F(x,-V_x)≤1时,证明了由导航数据(F,V)确定的导航术问题的解■必然是Randers度量或Kropina度量;当F为Randers度量,且向量场V满足F(x,-V_x)=1时,证明了由导航数据(F,V)确定的导航术问题的解■必然是Kropina度量.