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一种农机的随插式跨田块无人作业系统与自动标定校准方法技术方案

技术编号:41595334 阅读:40 留言:0更新日期:2024-06-07 00:05
本发明专利技术公开一种农机的随插式跨田块无人作业系统与自动标定校准方法,系统包括随插基站模组、机载标签模组、惯导传感器、基站随插装置、跨田块导航控制器、随插自标定控制器和远程操控器,通过田侧边双基站部署结构、机载纵向双标签部署结构、农田边界感知系统的组合,实现少基站部署下不预建地图的农机全田块实时位姿检测;进而由辅助传感器主动检测‑被动估算结合,完成基站随插偏移参数自主标定并自动完成机载配置;最终引入基站随插部署的高度偏移、垂直角度偏移和水平角度偏移以及横滚角、俯仰角和航向角等参数补偿因子,对基站随插偏移误差校正。本发明专利技术通过超宽带基站随插部署的自动标定校准,实现超宽带基站随插的高精度农机无人驾驶作业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农机装备及导航控制领域,特别是一种农机的随插式跨田块无人作业系统与自动标定校准方法


技术介绍

1、目前,适度规模经营的中小田块数量众多,农机需不断进行跨田块作业。基于卫星信号的自动驾驶需提前构建边界地图,难以适应跨田块作业的需要。中国专利(cn114698099a、cn112533288a、cn114268899 a)涉及超宽带基站部署自标定方法,实现固定部署大量基站的位置坐标快速标定,缩短了人工部署时间,有效解决了大量基站部署位置标定繁琐的问题,但其面对的是具体的多基站定位导航方案,仅适合于设施农业环境的固定区域作业,难以满足基站随插部署偏移的位置、姿态的自主检测标定。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在不足,本专利技术提供了一种农机的随插式跨田块无人作业系统与自动标定校准方法,实现适度规模大田的农机便捷跨田块自动驾驶作业。

2、本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

3、一种农机的随插式跨田块无人作业系统,其特征在于,包括随插基站模组、机载标签模组、惯性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种农机的随插式跨田块无人作业系统,其特征在于,包括随插基站模组(1)、机载标签模组(2)、惯性导航传感器(3)、基站随插装置(4)、跨田块导航子系统(5)、随插自标定子系统(6)和远程操控器(7);

2.根据权利要求1所述的农机的随插式跨田块无人作业系统,其特征在于,所述随插基站模组(1)部署在农田左侧边界田埂两头中心位置处,随插基站模组(1)的基线包络整个农田的宽度方向,并形成“虚拟”路径,作为农机本体(11)的自动驾驶参照路径,对于无作物田块,以近似垂直农田短边航向为导航路径方向基准,对于有作物田块,以作物种植走向为导航路径方向基准;机载标签模组(2)的基线的投影与...

【技术特征摘要】

1.一种农机的随插式跨田块无人作业系统,其特征在于,包括随插基站模组(1)、机载标签模组(2)、惯性导航传感器(3)、基站随插装置(4)、跨田块导航子系统(5)、随插自标定子系统(6)和远程操控器(7);

2.根据权利要求1所述的农机的随插式跨田块无人作业系统,其特征在于,所述随插基站模组(1)部署在农田左侧边界田埂两头中心位置处,随插基站模组(1)的基线包络整个农田的宽度方向,并形成“虚拟”路径,作为农机本体(11)的自动驾驶参照路径,对于无作物田块,以近似垂直农田短边航向为导航路径方向基准,对于有作物田块,以作物种植走向为导航路径方向基准;机载标签模组(2)的基线的投影与农机本体纵向中心轴线(13)重合,机载标签模组(2)在农机本体(11)前后两侧对称安装。

3.一种基于权利要求1-2任一项所述的随插式跨田块无人作业系统的自动标定校准方法,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的农机的随插式跨田块无人作业系统的自动标定校准方法,其特征在于,所述基站随插偏移检测估算子方法包括高度偏移检测算法、垂直角度偏移检测算法和水平角度偏移检测算法。

5.根据权利要求4所述的农机的随插式跨田块无人作业系统的自动标定校准方法,其特征在于,所述高度偏移检测算法为:利用气压测高模块(9)分别获取随插基站模组(1)、机载标签模组(2)的绝对气压高度h1、h2、h3和h4,绝对气压高度h1、h2、h3和h4进行做差,计算出高度偏移vh1、vh2、vh3、vh4、vh5和vh6,具体地:vh1=|h1-h3|,vh2=|h1-h4|,vh3=|h2-h3|,vh4=|h2-h4|,vh5=|h3-h4|,vh6=|h1-h2|,其中:h1为随插基站模组一(11)的绝对气压高度,h2为随插基站模组二(12)的绝对气压高度,h3为机载标签模组一(21)的绝对气压高度,h4为机载标签模组二(22)的绝对气压高度,||为取绝对值,vh1为随插基站模组一(11)和机载标签模组一(21)的竖直高度差,vh2为随插基站模组一(11)和机载标签模组二(22)的竖直高度差,vh3为随插基站模组二(12)和机载标签模组一(21)的竖直高度差,vh4为随插基站模组二(12)和机载标签模组二(22)的竖直高度差,vh5为机载标签模组一(2...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘继展解彬彬韦蔚金玉成姜勇金煜杰雷小洁蔡连江胡华锋李源湘
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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