本发明专利技术提供了一种智能化移动机械的定位方法、设备及可读存储介质，利用RTK组合导航获取移动机械当前所处经纬高地理位置信息，将第一帧经纬高地理位置信息作为坐标转换参考原点；根据经纬高位置信息，将位于全球地理坐标系下的经纬高地理位置信息变换到位于地心地固坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息；将位于地心地固坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息变换到位于东北天坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息，东北天坐标系坐标原点为坐标转换参考原点。实现了经纬高地理位置信息到移动机械局部直角笛卡尔坐标位置信息的变换，解决了经纬高地理位置信息不能直接应用于智能化移动机械无人驾驶作业系统的问题，保障了移动机械在田间高精度、高可靠的移动机械定位。高可靠的移动机械定位。高可靠的移动机械定位。
【技术实现步骤摘要】
一种智能化移动机械的定位方法、设备及可读存储介质
[0001]本专利技术涉及卫星定位
，具体涉及一种智能化移动机械的定位方法、设备及可读存储介质。
技术介绍
[0002]移动机械在现代农业领域有着广泛的应用，随着全球科技的不断发展，移动机械智能化已成为未来的发展趋势。移动机械智能化包括了产品智能化、制造智能化、服务智能化和管理智能化，而智能化移动机械属于产品智能化范畴，其指代的是移动机械在无人干预的情况下，能够自主完成相应的行走和作业任务。
[0003]一般认为，智能化移动机械包括环境感知、移动机械定位、决策规划、运动控制和自动作业五大模块；其中，移动机械定位是实现决策规划、运动控制和自动作业的基础。不同于普通乘用车，移动机械作业环境空旷，无明显几何约束特征，现有多传感器融合建图与定位技术并不能应用于移动机械移动机械定位领域。
[0004]目前市面上的智能化移动机械定位技术主要应用在汽车领域，在移动机械领域的相关技术研究相对较少。现有的智能化移动机械移动机械定位技术多以单一GPS定位为主，但其存在定位精度低、鲁棒性差、坐标变换不准确等问题。
[0005]有鉴于此，提出本申请。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种智能化移动机械的定位方法、设备及可读存储介质，能够有效解决现有技术中的智能化移动机械移动机械定位技术多以单一GPS定位为主，但其存在定位精度低、鲁棒性差、坐标变换不准确等问题。
[0007]本专利技术公开了一种智能化移动机械的定位方法, 包括：获取由车载RTK组合导航采集到的当前移动机械位于全球地理坐标系下的经纬高地理坐标信息，并对所述全球地理坐标系下的经纬高地理坐标信息进行预处理，生成全球地理坐标系下的参考原点；对所述经纬高地理坐标信息进行变换处理，生成位于地心地固坐标系下的经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息；对所述参考原点进行变换处理，生成位于地心地固坐标系下的参考原点直角笛卡尔坐标位置信息；对所述经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息和所述参考原点直角笛卡尔坐标位置信息进行计算处理，生成坐标差值；对所述坐标差值进行预处理，生成移动机械直角笛卡尔坐标位置信息，其中，所述移动机械直角笛卡尔坐标位置信息为当前移动机械在以所述参考原点为坐标系原点的东北天坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息。
[0008]优选地，获取由车载RTK组合导航采集到的当前移动机械位于全球地理坐标系下
的经纬高地理坐标信息，并对所述全球地理坐标系下的经纬高地理坐标信息进行预处理，生成全球地理坐标系下的参考原点，具体为：将移动机械的车载工控机的WiFi模组与所述车载RTK组合导航提供的设备热点进行连接，并设定移动机械的GPGGA消息输出频率；启动移动机械的ROS节点，获取由所述车载RTK组合导航实时采集的当前移动机械位于全球地理坐标系下的经纬高地理坐标信息；将获取到的所述经纬高地理坐标信息的第一帧信息作为后续坐标变换的参考原点。
[0009]优选地，对所述经纬高地理坐标信息进行变换处理，生成位于地心地固坐标系下的经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息，具体为：调用椭球偏心率计算模型对所述经纬高地理坐标信息进行处理，生成地球偏心率，其中，所述椭球偏心率计算模型的公式为，为所述地球偏心率，为基准地球长半径，为基准地球短半径；调用基准地球曲率半径计算模型对所述地球偏心率进行计算，生成位置基准地球曲率半径，其中，所述位置基准地球曲率半径为当前移动机械所处位置对应的基准地球曲率半径，所述基准地球曲率半径计算模型的公式为，为所述位置基准地球曲率半径径，为所述基准地球长半径，为所述地球偏心率，为所述当前移动机械位于全球地理坐标系下的经纬高位置信息中的纬度信息；调用计算模型对所述地球偏心率、所述位置基准地球曲率半径和所述经纬高地理坐标信息进行处理，生成位于地心地固坐标系下的经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息，其中，所述计算模型的公式为，为所述当前移动机械位于地心地固坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息，为所述当前移动机械位于全球地理坐标系下的经纬高位置信息，为所述当前移动机械所处位置对应的基准地球曲率半径，为所述地球偏心率。
[0010]优选地，对所述参考原点进行变换处理，生成位于地心地固坐标系下的参考原点直角笛卡尔坐标位置信息，具体为：调用基准地球曲率半径计算模型对所述参考原点进行计算，生成参考原点基准地球曲率半径，其中，所述参考原点基准地球曲率半径为所述参考原点对应的基准地球曲率半径，所述基准地球曲率半径计算模型的公式为，为所述参考原点对应的基准地球曲率半径，为所述基准地球长半径，为所述地球偏心率，为所述参考原点位于全球地理坐标系下的经纬高位置信息中的纬度信息;调用计算模型对所述地球偏心率、所述参考原点基准地球曲率半径和所述所述参考原点进行处理，生成位于地心地固坐标系下的参考原点直角笛卡尔坐标位置信息，其中，
所述计算模型的公式为，为所述参考原点位于地心地固坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息，为所述参考原点位于全球地理坐标系下的经纬高位置信息，为所述参考原点对应的基准地球曲率半径，为所述地球偏心率。
[0011]优选地，对所述经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息和所述参考原点直角笛卡尔坐标位置信息进行计算处理，生成坐标差值，具体为：根据公式对所述经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息和所述参考原点直角笛卡尔坐标位置信息进行作差计算处理，生成坐标差值，其中，所述坐标差值为当前移动机械坐标相对于所述参考原点的坐标差值，为所述当前移动机械相对于所述坐标变换参考原点的坐标差值，为所述当前移动机械位于地心地固坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息，为所述参考原点位于地心地固坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息。
[0012]优选地，对所述坐标差值进行预处理，生成移动机械直角笛卡尔坐标位置信息，其中，所述移动机械直角笛卡尔坐标位置信息为当前移动机械在以所述参考原点为坐标系原点的东北天坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息，具体为：根据公式对所述坐标差值进行预处理，生成移动机械直角笛卡尔坐标位置信息，其中，为所述当前移动机械位于所述东北天坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息，为所述当前移动机械相对于所述参考原点的坐标差值变换到所述东北天坐标系下的坐标变换矩阵，为所述参考原点位于全球地理坐标系下的经纬高位置信息。
[0013]本专利技术还公开了一种智能化移动机械的定位装置，包括：数据订阅单元，用于获取由车载RTK组合导航采集到的当前移动机械位于全球地理坐标系下的经纬高地理坐标信息，并对所述全球地理坐标系下的经纬高地理坐标信息进行预处理，生成全球地理坐标系下的参考原点；第一坐标变换单元，用于对所述经纬高地理坐标信息进行变换处理，生成位于地心地固坐标系下的经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息；第二坐标变换单元，用于对所述参考原点进行变换处理，生成位于地心地固坐标系下的参考原点直角笛卡尔坐标位置信息；
作差单元，用于对所述经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息和所述参考原点直角笛卡尔坐标位置信息进行计算处理，生成坐标差值；第三坐标变本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能化移动机械的定位方法, 其特征在于，包括：获取由车载RTK组合导航采集到的当前移动机械位于全球地理坐标系下的经纬高地理坐标信息，并对所述全球地理坐标系下的经纬高地理坐标信息进行预处理，生成全球地理坐标系下的参考原点；对所述经纬高地理坐标信息进行变换处理，生成位于地心地固坐标系下的经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息；对所述参考原点进行变换处理，生成位于地心地固坐标系下的参考原点直角笛卡尔坐标位置信息；对所述经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息和所述参考原点直角笛卡尔坐标位置信息进行计算处理，生成坐标差值；对所述坐标差值进行预处理，生成移动机械直角笛卡尔坐标位置信息，其中，所述移动机械直角笛卡尔坐标位置信息为当前移动机械在以所述参考原点为坐标系原点的东北天坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息。2.根据权利要求1所述的一种智能化移动机械的定位方法, 其特征在于，获取由车载RTK组合导航采集到的当前移动机械位于全球地理坐标系下的经纬高地理坐标信息，并对所述全球地理坐标系下的经纬高地理坐标信息进行预处理，生成全球地理坐标系下的参考原点，具体为：将移动机械的车载工控机的WiFi模组与所述车载RTK组合导航提供的设备热点进行连接，并设定移动机械的GPGGA消息输出频率；启动移动机械的ROS节点，获取由所述车载RTK组合导航实时采集的当前移动机械位于全球地理坐标系下的经纬高地理坐标信息；将获取到的所述经纬高地理坐标信息的第一帧信息作为后续坐标变换的参考原点。3.根据权利要求1所述的一种智能化移动机械的定位方法, 其特征在于，对所述经纬高地理坐标信息进行变换处理，生成位于地心地固坐标系下的经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息，具体为：调用椭球偏心率计算模型对所述经纬高地理坐标信息进行处理，生成地球偏心率，其中，所述椭球偏心率计算模型的公式为，为所述地球偏心率，为基准地球长半径，为基准地球短半径；调用基准地球曲率半径计算模型对所述地球偏心率进行计算，生成位置基准地球曲率半径，其中，所述位置基准地球曲率半径为当前移动机械所处位置对应的基准地球曲率半径，所述基准地球曲率半径计算模型的公式为，为所述位置基准地球曲率半径径，为所述基准地球长半径，为所述地球偏心率，为所述当前移动机械位于全球地理坐标系下的经纬高位置信息中的纬度信息；调用计算模型对所述地球偏心率、所述位置基准地球曲率半径和所述经纬高地理坐标信息进行处理，生成位于地心地固坐标系下的经纬高地理直角笛卡尔坐标位置信息，其中，
所述计算模型的公式为，为所述当前移动机械位于地心地固坐标系下的直角笛卡尔坐标位置信息，为所述当前移动机械位于全球地理坐标系下的经纬高位置信息，为所述当前移动机械所处位置对应的基准地球曲率半径，为所述地球偏心率。4.根据权利要求1所述的一种智能化移动机械的定位方法, 其特征在于，对所述参考原点进行变换处理，生成位于地心地固坐标系下的参考原点直角笛卡尔坐标位置信息，具体为：调用基准地球曲率半径计算模型对所述参考原点进行计算，生成参考原点基准地球曲率半径，其中，所述参考原点基准地球曲率半径为所述参考原点对应的基准地球曲率半径，所述基准地球曲率半径计算模型的公式为，为所述参考原点对应的基准地球曲率半径，为所述基准地球长...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴江东，任好玲，林芳芳，刘瑒，田柏瑀，刘子皓，林添良，缪骋，吴瑕，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：
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