农作物遮挡条件下集群农机协同导航方法技术

本申请提供了一种农作物遮挡条件下集群农机协同导航方法

【技术实现步骤摘要】
农作物遮挡条件下集群农机协同导航方法、装置及系统


[0001]本申请涉及导航
，具体而言，涉及一种农作物遮挡条件下集群农机协同导航方法
、
装置及系统
。

技术介绍

[0002]当前，国内大部分地区的田间作业仍需要依靠劳动力来完成，较低的机械化水平直接影响了生产力，随着自动驾驶技术的应用以及现代化设施农业对于精细化作业的要求，小型集群农机的协同导航系统已成为研究热点，其有利于提高生产力，增加工作效率，是农业信息化
、
数字化和智能化的重要发展方向
。
[0003]小型集群无人农机主要应用在果园
、
大棚
、
温室等农业场景，作业环境复杂，如种植番茄
、
黄瓜等农作物时，植株高大，农作物枝叶易短时遮蔽农机卫星信号，部分机载卫星接收机可能因外界环境干扰而无法正常运行，当单体农机丢失卫星信号时，如何利用其余农机的导航信息保持农机群协同导航的稳定性和精度是目前亟待解决的问题之一
。
[0004]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案
。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种农作物遮挡条件下集群农机协同导航方法
、
装置及系统，以至少解决由于农作物枝叶遮蔽农机卫星信号导致单体农机丢失卫星信号而无法正常导航的技术问题
。
[0006]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种农作物遮挡条件下集群农机协同导航方法，在单体农机丢失卫星信号的情况下，所述方法包括：通过分析所述单体农机的历史卫星导航信号，生成所述单体农机的第一预测值，其中，所述第一预测值用于指示所述单体农机的第一预测位置；通过所述集群农机的间距约束生成所述单体农机的第二预测值，其中，所述第二预测值用于指示所述单体农机的第二预测位置；基于所述第一预测值和所述第二预测值，对所述单体农机进行导航
。
[0007]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种农作物遮挡条件下集群农机协同导航装置，包括：第一预测模块，被配置为通过分析所述单体农机的历史卫星导航信号，生成所述单体农机的第一预测值，其中，所述第一预测值用于指示所述单体农机的第一预测位置；第二预测模块，被配置为通过所述集群农机的间距约束生成所述单体农机的第二预测值，其中，所述第二预测值用于指示所述单体农机的第二预测位置；导航模块，被配置为基于所述第一预测值和所述第二预测值，对所述单体农机进行导航
。
[0008]在本专利技术实施例中，通过分析所述单体农机的历史卫星导航信号，生成所述单体农机的第一预测值，其中，所述第一预测值用于指示所述单体农机的第一预测位置；通过所述集群农机的间距约束生成所述单体农机的第二预测值，其中，所述第二预测值用于指示所述单体农机的第二预测位置；基于所述第一预测值和所述第二预测值，对所述单体农机进行导航，解决了由于农作物枝叶遮蔽农机卫星信号导致单体农机丢失卫星信号而无法正
常导航的技术问题
。
附图说明
[0009]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定
。
在附图中：
[0010]图1是根据本申请实施例的一种农作物遮挡条件下集群农机协同导航方法的流程图；
[0011]图2是根据本申请实施例的另一种农作物遮挡条件下集群农机协同导航方法的流程图；
[0012]图3是根据本申请实施例的小型农机的实物图；
[0013]图4是根据本申请实施例的仿真的农机群原始轨迹图；
[0014]图5是根据本申请实施例的仿真的约束前后的农机群轨迹对比图；
[0015]图6是根据本申请实施例的各农机误差的曲线图；
[0016]图7是根据本申请实施例的一种农作物遮挡条件下集群农机协同导航装置的结构示意图
。
[0017]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0018]1001、CPU
；
1002、ROM
；
1003、RAM
；
1004、
总线；
1005、I/O
接口；
1006、
输入部分；
1007、
输出部分；
1008、
存储部分；
1009、
通信部分；
1010、
驱动器；
1011、
可拆卸介质；
72、
第一预测模块；
74、
第二预测模块；
76、
导航模块
。
具体实施方式
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请
。
[0020]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式
。
如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和
/
或“包括”时，其指明存在特征
、
步骤
、
操作
、
器件
、
组件和
/
或它们的组合
。
[0021]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置
、
数字表达式和数值不限制本申请的范围
。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的
。
对于相关领域普通技术人员已知的技术
、
方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术
、
方法和设备应当被视为授权说明书的一部分
。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制
。
因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值
。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论
。
[0022]概述
[0023]小型集群无人农机应用场景作业环境复杂，在果园
、
温室大棚等场景下，易出现农作物对农机卫星信号的短时遮挡，导致整体系统导航精度和准确性下降
。
针对上述问题，本申请提供了一种农作物遮挡条件下集群农机协同导航方法，以提高协同导航的稳定性及连
续性
。
该方法以
BDS RTK(Beidou Navigation Satellite System real
‑
time kinematic,
实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种农作物遮挡条件下集群农机协同导航方法，其特征在于，在单体农机丢失卫星信号的情况下，所述方法包括：通过分析所述单体农机的历史卫星导航信号，生成所述单体农机的第一预测值，其中，所述第一预测值用于指示所述单体农机的第一预测位置；通过所述集群农机的间距约束生成所述单体农机的第二预测值，其中，所述第二预测值用于指示所述单体农机的第二预测位置；基于所述第一预测值和所述第二预测值，对所述单体农机进行导航
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过分析所述单体农机的历史卫星导航信号，生成所述单体农机的第一预测值，包括：基于所述历史卫星导航信号，获取所述单体农机在第
i
时刻的位置信息以及在第
i
‑5时刻的位置信息；基于所述第
i
时刻的位置信息以及所述第
i
‑5时刻的位置信息，生成所述单体农机的第一预测值
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述集群农机的间距约束生成所述单体农机的第二预测值，包括：分别获取所述集群农机中与所述单体农机临近的两个临近农机在所述第
i
时刻的位置信息；基于所述间距约束和所述两个临近农机在所述第
i
时刻的位置信息，生成所述单体农机的第二预测值
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一预测值和所述第二预测值，对所述单体农机进行导航，包括：利用第一权重因子对所述第一预测值的横坐标进行加权，利用第二权重因子对所述第一预测值的纵坐标进行加权，得到加权后的第一预测值；利用所述第一权重因子对所述第二预测值的横坐标进行加权，利用所述第二权重因子对所述第二预测值的纵坐标进行加权，得到加权后的第二预测值；基于所述加权后的第一预测值和所述加权后的第二预测值，得到所述单体农机的约束后的位置，并基于所述约束后的位置对所述单体农机进行导航
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一权重因子和所述第二权重因子的和为
1。6.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述约束...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宁，胡可君，栗浩睿，陈帅印，夏连喜，李连鹏，袁超杰，赵辉，范军芳，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：