【技术实现步骤摘要】
一种手扶式农机具智能导航系统及方法
本专利技术属于水稻智能机械化生产
，具体涉及一种手扶式农机具智能导航系统及方法。
技术介绍
南方双季稻区地貌以丘陵为主，田块较小，大型农业机械不但接地压力大，长期反复作业对水田土壤结构破坏极大，而且也不能很好地适应实际作业需求。手扶式农机具，尤其是耕作机具，以小型柴油机或汽油机为动力，具有重量轻，体积小，结构简单，操作灵活等特点，适宜在丘陵山地小面积田块作业，是该地区农民作业的最佳选择。但目前，这类机具主要通过人工操作，作业效率低，劳动强度大，作业过程中，在土壤反力的作用下会产生振动，长时间操作会使操作人员感到不适。对手扶式农机具加装智能控制系统，使其能够在无人工参与或少量干预的情况下，在农田中实时感知外部环境，规划和跟踪行驶路径，自主行驶并进行作业，为广大农民带来了极大的便利，有效地提高了农民耕种的工作效率。随着控制技术、人工智能技术、地理信息系统和GPS定位技术的发展，如何实现手扶式农机具的高效自主作业，已然成为当前智能农机具发展的主要研究方向。手扶式农机具主要依...
【技术保护点】
1.一种手扶式农机具智能导航系统及方法，其特征在于，步骤如下：/na)基于GPS接收模块测定四边形小田块ABCD顶点经纬度坐标(B，L)，并输入控制系统，确定农机作业边界范围；/nb)手扶农机具作业时拐弯操作较轮式农机具复杂，为减小路径规划难度，将田块分割成四边形。/nc)运用高斯投影坐标正算算法将四边形顶点的经纬度坐标(B，L)转换为高斯平面直角坐标(x，y)；/nd)判断起点A相邻两边AB和AD的长度，计算长边与高斯平面直角坐标系X轴夹角α，运用二维四参数算法将四边形长边旋转至平行于高斯平面直角坐标系X轴；/ne)输入轨迹间隔d，确保运行轨迹到边界距离为d；/nf)运用...
【技术特征摘要】
1.一种手扶式农机具智能导航系统及方法，其特征在于，步骤如下：
a)基于GPS接收模块测定四边形小田块ABCD顶点经纬度坐标(B，L)，并输入控制系统，确定农机作业边界范围；
b)手扶农机具作业时拐弯操作较轮式农机具复杂，为减小路径规划难度，将田块分割成四边形。
c)运用高斯投影坐标正算算法将四边形顶点的经纬度坐标(B，L)转换为高斯平面直角坐标(x，y)；
d)判断起点A相邻两边AB和AD的长度，计算长边与高斯平面直角坐标系X轴夹角α，运用二维四参数算法将四边形长边旋转至平行于高斯平面直角坐标系X轴；
e)输入轨迹间隔d，确保运行轨迹到边界距离为d；
f)运用改进的牛耕算法实现作业区域的全覆盖轨迹规划，并计算得到每一个转点的高斯平面直角坐标(x，y)；
g)运用高斯投影坐标反算算法，将四边形ABCD顶点和每个转点的高斯平面直角坐标(x，y)转换为经纬度坐标(B，L)，模拟出对应四边形田块的全覆盖作业轨迹；
h)将四边形田块的全覆盖作业轨迹输出至控制系统，手扶式农机具开始作业。
2.根据权利要求1所述的一种手扶式农机具智能导航系统及方法，其特征在于，改进的牛耕算法具体为：由起点A向四边形内部行走一段距离，然后使行走轨迹保持与AB边(长边)平行，最后运用牛耕算法模拟出农机具全覆盖运行轨迹：
a)启动初始化部分
输入变量过程，主要包括四边形ABCD的顶点坐标、作业起点A和轨迹间隔d。
b)高斯坐标正算
c)旋转角
判断AB和AD边长大小，如果AD>AB，则B点和D点互换位置，最后计算AB边于高斯平面直角坐标系的Y轴夹角：
d)改进牛耕算法
首先，为了保证一定的安全距离，由起点A向四边形内部行走一段距离，然后使行走轨迹保持与AB边平行，最后运用牛耕算法模拟出运行轨迹，下面以其中一种情况为例：
为偶数，
则设，
路线坐标...
【专利技术属性】
技术研发人员：药林桃，曹晓林，董力洪，罗翔，陈立才，吴罗发，周明，赖宏斐，
申请(专利权)人：江西省农业科学院农业工程研究所，
类型：发明
国别省市：江西;36
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