基于自校准变结构Kalman的农机导航BDS失锁续航方法

• 作者: 何杰 张智刚 张闻宇 王进 罗锡文 胡炼
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 工学
• 关键词: 农机导航 BDS失锁续航 BDS/INS信息融合 Kalman滤波器 自校准变结构
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 18-27
• 页数: 10页
• 分类号: TP273|V249.32
• 字数: 7510字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2020.03.002

摘要

针对农机自动导航作业过程中存在的BDS信号失锁导致系统突然失控的问题,提出了一种适用于轮式农机的基于自校准变结构Kalman滤波器的农机导航BDS失锁续航方法.依据4自由度农机运动学模型,设计了BDS/INS信息融合Kalman滤波器;进行INS导航定位误差不确定度分析,并设计了基于自回归模型的航向校准方法、INS传感器角速率测量零偏实时校准方法,结合上述方法设计了自校准变结构滤波器,进行位姿信息处理,结合导航跟踪控制方法实现失锁续航功能.根据分米级精度要求,进行了机器人直线、矩形路径失锁续航试验和农机田间直线续航试验.机器人续航试验结果表明:行驶速度为1 m/s时,与运用未校准滤波器的续航系统相比,该方法实际平均横向偏差减小34％,横向偏差达到20 cm时机器人在路径上的平均行驶距离提高80％.农机田间续航试验结果表明:行驶速度为1 m/s时,在实际偏差小于20 cm的条件下,农机在路径上的行驶平均距离达到16.65 m.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张智刚	华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室	32	1105	15.0	32.0
2	罗锡文	华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室	205	5214	40.0	64.0
3	何杰	华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室	8	13	2.0	3.0
4	胡炼	华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室	30	869	11.0	29.0
5	王进		6	10	1.0	3.0
6	张闻宇	华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室	1	0	0.0	0.0