国家自然科学基金(30900869)
- 作品数：7 被引量：154H指数：5
- 相关作者：张漫刘兆祥籍颖刘刚马文强更多>>
- 相关机构：中国农业大学河北农业大学国家农业信息化工程技术研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术自然科学总论天文地球更多>>
- 基于GPS和IMU的农业机械导航定位融合方法研究
- 农用车辆自动导航技术可有效提高作业精度、实现农田规模化生产。为获得精确的定位信息,常采用多传感器融合来弥补单一传感器的不足,本文选用GPS和IMU作为定位传感器,研究不同的融合方法对定位信息的影响。常用的滤波算法包括UK...
- 吴琼马文强李茗萱张漫刘刚
- 关键词：导航定位IMUUKFPF
- 文献传递
- 基于扫描滤波的农机具视觉导航基准线快速检测方法被引量：22
- 2013年
- 针对基于机器视觉的自动导航系统现有导航线提取算法易受外界环境干扰和处理速度较慢等问题,该文提出一种基于图像扫描滤波的导航线提取方法。首先获取不同农作物的彩色图像,使用2G-R-B算法对彩色图片进行灰度化处理,得到作物行和土壤背景对比性良好的图片。使用Otsu方法对图像进行分割,得到二值化的图像后,再采用腐蚀-中值滤波-膨胀的滤波方法对图像进行去噪处理。然后使用该文提出的扫描滤波导航线提取算法,将图像分成左右两部分,使用等面积三角形对两部分分别进行扫描后,再对扫描的结果进行滤波,从而提取作物行,得到导航线。试验结果表明,采用该方法处理一幅640×320像素的图像只需要76ms,可满足农机具实时导航的要求;与传统导航线提取算法相比,该算法计算速度快,适应能力强。
- 李茗萱张漫孟庆宽刘刚
- 关键词：农业机械机器视觉导航农田环境
- 基于GPS和机器视觉的组合导航定位方法被引量：57
- 2011年
- 准确、可靠的位置信息是进行农业机械自动导航的前提。该文构建了一个基于GPS和机器视觉的多传感器组合导航定位系统。在此系统中,采用GPS获取导航车的绝对位置信息、航向角度和行驶速度;机器视觉通过图像处理获取导航基准线,并得到代表作物行特征的点;UKF(unscented kalman filter,无迹卡尔曼滤波)滤波器用来对上述传感器获取的信息进行滤波,并以电瓶车为平台,对滤波前后的定位效果进行对比。试验结果表明,使用UKF滤波后的定位精度和稳定性得到了改善,X方向和Y方向标准偏差分别为2.43、0.07m,定位曲线得到了平滑,克服了使用单一传感器进行定位的弊端,能够满足自动导航系统的要求。
- 陈艳张漫马文强刘兆祥籍颖
- 关键词：GPS无迹卡尔曼滤波导航
- RTK-GPS系统设计及VRS差分方式分析比较被引量：2
- 2010年
- 为了满足精细农业中对高精度定位数据的需求,该文使用低成本的RTK-GPSOEM板和无线通讯模块,设计开发了一套可采用VRS差分的GPS接收系统,并对北京市VRS系统的RTCM/CMR两种差分数据源格式、GPRS/CDMA两种差分数据无线传输方式的稳定性进行了分析比较。实验结果表明,设计开发的系统性能稳定;VRS差分数据源稳定可靠,可满足不同精度要求的GPS定位需求;CDMA无线传输方式引起的数据延迟小于GPRS方式,但通信成本较高,用户可综合考虑成本和精度两方面因素进行通讯方式的选择。
- 曹罡张漫马文强刘刚
- 关键词：农业GPSVRSCDMA精细农业
- 农业机械导航系统综合评价方法被引量：10
- 2010年
- 提出了农业机械导航系统多指标评价模型,将导航成本、精度、适应能力、稳定性和计算复杂性作为评价指标,采用层次分析法和信息熵相结合的方法确定各指标权值,具有兼顾主观和客观赋权的优点。建立了神经网络并训练模型形成评价系统。通过数据分析表明,该综合评价方法克服了人为因素的影响,评价系统使用简单方便。
- 籍颖张漫刘刚刘兆祥何蓓
- 关键词：农业机械导航综合评价信息熵RBF神经网络
- 基于VRS技术的RTK-GPS接收系统设计被引量：4
- 2010年
- 为了满足精细农业中对高精度定位数据的需求,该文使用低成本的RTK-GPSOEM板和CDMA无线通讯模块,设计开发了一套可采用VRS差分的GPS接收系统。试验结果表明,该系统性能稳定;在快速静态定位时,不同天气条件下的内符合精度为2～3cm(95%),可满足精细农业中高精度快速定位的需求;在动态定位试验时,通过与美国Trimble公司的AgGPS332进行对比,2条轨迹间的最大偏差不超过5cm,可作为高精度的位置传感器用于农业车辆自动导航。
- 曹旻罡张漫马文强刘刚
- 关键词：自动导航虚拟参考站CDMA精细农业
- 基于自适应模糊控制的拖拉机自动导航系统被引量：55
- 2010年
- 阐述了一种基于自适应模糊控制的拖拉机自动导航系统。由PLC、电控开关液压阀和比例方向液压阀组成自动转向控制系统,设计了PD转向控制算法;为提高拖拉机自动导航的精度和稳定性,提出了一种基于遗传算法的自适应模糊控制方法,采用遗传算法在线优化模糊控制规则以及输出比例因子,既保留了传统模糊控制的优点,又有效改善了系统的控制品质;仿真和田间试验结果表明,该方法可以迅速消除跟踪误差,响应速度快,超调小,系统工作稳定,稳态跟踪误差不超过10 cm。
- 刘兆祥刘刚籍颖张漫孟志军付卫强
- 关键词：拖拉机模糊控制自动导航自适应控制
- 基于改进粒子滤波的农用车辆导航定位方法被引量：11
- 2011年
- 针对农业机械导航系统中常用的Kalman滤波对多传感器数据进行融合的算法不适用于非线性农用车辆导航系统的问题,该文采用粒子滤波方法进行数据融合,以获得准确的导航定位信息;该算法增加抗野值步骤,有效削弱GPS跳变引起的误差;通过对重要密度函数进行改进,引入无迹卡尔曼滤波方法(UKF),并采用不同重采样方法,有效抑制了粒子退化;增加MCMC步骤,减少了样本枯竭现象。仿真结果表明,改进后粒子滤波方法,可有效提高精度,减小导航误差,可满足农用车辆与作业机械的导航要求。
- 籍颖张漫刘刚刘兆祥
- 关键词：导航非线性模型粒子滤波重采样
