农业机械学报

作者：张闻宇,王进,张智刚,何杰,胡炼,罗锡文

单位：华南农业大学,雷沃重工股份有限公司,华南农业大学,华南农业大学,华南农业大学,华南农业大学,

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

基金：国家重点研发计划项目（2017YFD0700404）和广东省重点领域研发计划项目（2019B020224001）

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1m/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20cm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1m/s时，在实际偏差小于20cm的条件下，农机在路径上的行驶平均距离达到16.65m。

来源：2020年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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