浅谈卫星定位导航系统在阿勒泰地区推广应用

<正>1应用现状卫星定位导航系统是发展现代农业重要的组成部分,在农业现代化播种、施肥、撒药、收获、平整土地、除草等耕作方面的起着非常重要的作用,显示出很大的发展潜力。2013年,阿勒泰地区哈巴河县引进了卫星定位导航自动驾驶系统,并在当年的春耕生产使用,当年播种面积达到200 hm~2,这也是阿勒泰地区农机史上首次安装卫星定位导航自动驾驶系统。2013年5月25日,在哈巴河县召开了农机标准     

智能车辆定位导航系统的研究

在城市交通管理部门建立功能完善的智能交通导航信息系统,是改善目前交通现状的有效方法.基于ITS的智能车辆定位导航系统可划分为三个层次:自主导航系统、单向通信系统和双向通信系统.将车辆与道路融合在一起,是设计智能车辆定位导航系统需要模拟实现的方向.     

森林BDS/GPS组合定位算法与精度分析

针对在森林资源调查和监测中需要实现高精度定位和导航的问题,在鹫峰国家森林公园选择以栓皮栎为主要树种的实验区,采用三鼎T-23型多频三星接收机和u-blox NEO-M8T多星座接收模块,对林下观测点进行定位观测,通过系统间时空统一并采用合理的观测值定权方法,利用BDS和GPS观测数据,建立森林BDS/GPS组合定位算法,将算法写入RTKLIB软件,实现森林观测点三维坐标解算(WGS-84坐标系),最后与单一GPS定位结果进行对比分析。实验结果表明,森林BDS/GPS组合定位卫星可见数为15～23颗,远高于单一GPS定位卫星可见数11颗; BDS/GPS组合定位PDOP值介于0. 5～1. 8之间,小于单一GPS定位PDOP值,二者变化趋势较为相近; BDS/GPS组合定位与GPS定位卫星信噪比均为10～50 d B,但由于BDS/GPS组合定位卫星可见数较多,其卫星信号更强,信噪比更为稳定。BDS/GPS组合定位结果在X、Y、Z方向的理论精度分别为2. 603、3. 302、3. 125 m,单一GPS定位结果分别为2. 382、4. 669、4. 344 m; BDS/GPS组合定位结果在X、Y、Z方向的实际精度分别为3. 112、3. 542、4. 073 m,单一GPS定位结果分别为4. 946、5. 254、7. 274 m。     

卫星定位技术在农机作业中的应用

本文结合介绍了寿县基本县情、主要农作物种植情况和农机装备发展现状,列举了农机作业(重点是项目实施中)卫星定位技术的使用情况,分析了卫星定位技术和卫星定位设备使用的主要优势和加快推广存在的突出问题,从农业生产全程机械化推进、农机装备智能化自动化发展、农作物产量和农产品品质提升、农业技术集成运用、农业生产经营服务组织发展壮...     

智能车辆定位导航系统的研究

在城市交通管理部门建立功能完善的智能交通导航信息系统,是改善目前交通现状的有效方法。基于ITS的智能车辆定位导航系统可划分为三个层次：自主导航系统、单向通信系统和双向通信系统。将车辆与道路融合在一起,是设计智能车辆定位导航系统需要模拟实现的方向。     

五种卫星降水产品在沿海流域多时空尺度的综合精度评估

基于九年实测资料,为验证GPM第六版本的3个子产品(IMERG-E,IMERG-L,IMERG-F)和TRMM七版本的两个子产品(TMPA-3B42,TMPA-3B42RT)的适用性,在南流江流域上进行了多时空尺度的精度评价.结果表明,①对流域和站点来说,IMERG产品在日尺度上的相关性(CC)和稳定性(RMSE)优于...     

基于嵌入式智能控制系统的采摘机器人定位导航方法

利用图像、红外、超声波等传感器模块,感知采摘机器人作业环境,以采摘机器人在园区自主避障和移动为目的,研究了采摘机器人路径规划和定位导航方法,并利用嵌入式控制系统,设计和开发了该采摘机器人定位导航方法。实验结果表明:系统可以实现采摘机器人的定位和导航功能,具有一定的可靠性。     

如何提高农业机械试验的测试精度

在农业机械的产品试验中,使用仪器对测试样机进行技术数据的测量,要求尽量减小测试误差,争取达到足够的测试精度。本文从误差产生的原因人手,分析传感器、测量误差、仪器调整、测试信号的干扰等对测试精度的影响,提出解决的方法。     

基于模糊控制技术的播种机自动定位导航系统研究

介绍了播种机自动定位导航系统总体设计,并基于播种机位置和观测角度,建立了定位导航和路径预测的数学模型。采用模糊控制技术,结合播种机和观测角度,设计了自适应模糊控制策略,可以实现播种机转向的精准控制。试验结果表明：系统相比传统PID控制方法,偏差小太多,说明本文方法能够获得较高的播种机定位导航精度,证明了系统的有效性和可行性。     

基于Android的农机导航管理系统研究与设计

农机自动导航技术是精准农业研究中的关键技术之一。为解决国内现有农机导航系统的人机交互体验差、信息化和智能化程度不高的问题,结合农机自动导航作业功能需求和Android移动平台的优点,设计并实现了一套基于Android的导航管理系统。系统包含农机作业参数管理、农田地理信息管理、作业路径规划、导航实时监控和历史作业数据管理等功能模块。将该系统应用于农田自动导航试验中,结果显示:系统运行稳定可靠,人机交互体验性好,能够有效实现农机自动导航中的管理和监控功能。     

农业机械导航中的GPS定位误差分析

GPS定位已在农业机械装备中得到广泛应用,但定位过程会产生一定的误差.导航中GPS定位误差分析,可采用目前应用比较广泛的差分技术及联合卡尔曼滤波算法;在动态定位数据的处理中,利用基于时间序列的处理方式,能显著的降低定位误差.     

农业机械导航技术研究进展

农业机械自动导航技术是实施精细农业的基础,可有效减轻农机操作人员的劳动强度,提高作业精度与作业效率。经典的农机自动导航关键技术包括定位测姿、路径规划和运动控制,针对这3项关键技术,分别阐述了基于全球导航卫星系统、惯性导航系统、机器视觉导航系统及多传感器信息融合的农机定位测姿方法,总结归纳了农机自动导航系统中的全局路径与局部路径规划算法,以及农机的运动学模型、导航决策控制方法、转向制动控制系统。随着信息技术的发展,农机智能导航技术受到越来越多的关注,保证作业安全与提高作业效率成为农机智能导航不同于传统自动导航的关键技术。以激光雷达和RGB相机为例综述了农机自主避障技术,并从协同导航模式、通信技术、协同控制、远程监控平台等角度阐明了多农机协同作业的关键技术。最后,结合无人农场和智慧农业对农机智能导航技术未来的发展方向进行了展望。     

科学研究方法在农业机械中的应用

我国农业机械行业自建国以来取得了巨大的发展,在耕、靶、播、种、收等方面完全实现了较大地机械化,极大地解放了农村劳动力,但是与当今国际农业机械相比,差距仍然很大.科学方法是人类所有认识方法中比较高级、比较复杂的一种方法.只有综合运用各种科学方法,才能确保农业机械的研发准确性,推动我国农业机械的健康、持续、快速发展.     

农机INS/GNSS组合导航系统航向信息融合方法

为解决农机自动导航系统在田间作业过程中因防风树林等对卫星信号产生遮挡与干扰,导致其难以准确获取航向信息等问题,采用惯性导航系统（INS）和全球导航卫星系统（GNSS）航向信息融合方法进行了试验与研究,结合自适应卡尔曼滤波算法构建了综合滤波模型,提出了一种以GNSS信号品质与航向角变化幅度信息为指导的INS/GNSS航向信息融合策略,通过仿真试验以及实际应用测试对航向信息融合效果进行了验证。试验结果表明：以双天线GNSS航向角测量值作为参考基准,在直线行驶过程中,融合航向数据的平均绝对误差为-0.02°,标准差为0.50°;在转向行驶过程中,融合航向数据的平均绝对误差为0.62°,标准差为2.42°;融合后的航向输出结果明显提升了单独使用INS或GNSS时航向数据的精度,且在滤除GNSS航向角测量噪声的同时提高了GNSS航向角解算值的更新速率。该航向角融合算法能够增强农业机械自动导航系统航向角测定的准确性,可为导航系统实际田间作业情况下的抗环境扰动能力提供服务。     

农机自动导航控制决策方法与软件系统

为实现农机自动导航控制,兼顾系统成本和作业效率,对农机自动导航控制决策方法进行了研究,并设计开发了一种导航软件系统。首先,系统根据获取的农田边界、农田形状及作业需求进行路径规划。其次,采用简化二轮车运动学模型,采用模糊控制进行导航决策控制,模糊控制器的输入参数为农机横向偏差和航向偏差,输出参数为前轮转角信息。最后,导航系统根据转角信息,由PLC控制器控制方向盘转动,从而实现导航控制。导航软件采用模块化设计思想,由串口数据通讯、数据分析与处理、数据与图形显示和数据存储4个模块构成,基于C++/MFC语言编写实现。系统还可在导航结束后,对导航偏差数据进行保存,便于试验后进行误差分析。试验结果表明：农机自动导航控制决策方法可以实现较好的控制精度,软件系统界面友好、通讯稳定、功能较为齐全,满足农机田间自动导航作业的需求。     

GNSS/MIMU/DR的农业机械组合导航定位方法

为解决实际农田环境中农业机械自动导航系统的位姿信息易受跟踪卫星数动态变化、天线遮挡、数据传输错误等因素影响,造成定位精度和稳定性变差的问题,采用全球导航卫星系统（GNSS）、微机械惯性测量单元（MIMU）及航位推算（DR）相融合的组合导航定位系统,建立了农业机械两轮运动学定位模型,针对系统状态噪声不稳定的因素,提出了一种根据当前估计值与预测值的偏差自适应地调节系统状态协方差阵的扩展卡尔曼滤波算法,并分别基于静止状态和直线导轨运动状态进行了试验验证。试验结果表明,在静止状态和直线导轨运动状态下,采用自适应滤波算法的航向角平均值绝对偏差分别为0.0014°、0.0245°,标准差分别为0.0474°、0.2511°;位置距离平均偏差分别为0.0037m、0.0076m,标准差分别为0.0010m、0.0044m,与固定值滤波算法相比,自适应滤波算法的各项评价指标得到了明显改善,进一步验证了算法改进的必要性和优越性。     

基于DEA的农机行业规模效益评价

针对农机行业多投入、多产出情况，本文采用数据包络分析方法（Data Envelopment Analysis，简称DEA），对我国2001年排在前10位的农机行业的规模效益进行了综合分析；并结合DEA改进值，提出了提高相对低效行业经济效益的相应措施。     

基于运动特性的农机导航控制方法

农业机械（农机）运动学模型的精度影响导航控制精度和稳定性,为提高农机路径跟踪控制器精度,提出了一种基于运动特性的农机导航控制器设计方法。该方法主要是对传统二轮车运动学模型建模方法进行改进,针对传统二轮车模型小角度近似替代（方向角等于横摆角）的缺点,采用加入侧偏角的方法优化农机运动学建模过程。采用相同的控制方法（状态反馈控制）和不同的运动学模型设计控制器进行对照实验。直线路径跟踪时,侧偏角对模型精度影响较小,引入侧偏角可以在一定程度上影响农机的跟踪精度;曲线路径跟踪时,侧偏角对方向角的变化影响较大,可以大幅影响路径跟踪精度。以安装有自动导航设备的拖拉机为实验平台进行实地实验,结果表明：直线行驶的最大横向误差平均值为0.0454m,绝对平均误差平均值为0.0149m,标准差平均值为0.0119m;曲线行驶的最大横向误差平均值为0.1613m,绝对平均误差平均值为0.0688m,标准差平均值为0.0434m;基于本文提出的优化模型设计的路径跟踪控制器对直线路径跟踪有一定提升,对曲线跟踪精度有大幅提升。     

基于英语语言理解的农机自动导航研究

随着时代的发展,我国农田出现集中连片和规模化经营的趋势,为农业机械的应用提供了空间。自动导航技术可以降低机械操作的人力成本,提高土地利用率,具有重要意义。语言理解是一种主动性的信息处理技术,成为整合农业机械各个系统的有力工具。为此,研究了英语语言理解在农机自动导航中的作用,概括了语言理解的整体过程,并分析了其核心和难点。以拖拉机为例,对相关的单词进行聚类分析,列举了实现3种功能的代表性事件,以提高我国农业机械的自动化水平。