基于GNSS的农田平整自动导航路径规划方法

作     者：刘刚 李笑 康熙 夏友祥 牛东岭 Liu Gang;Li Xiao;Kang Xi;Xia Youxiang;Niu Dongling

作者机构：中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 中国农业大学农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 

基　　金：公益性行业(农业)科研专项(201203059) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2016年第47卷第S1期

页      码：21-29页

摘      要：为了提高农田平整作业工作效率,分析了基于全球导航卫星系统(Global navigation satellite system,GNSS)的农田平整自动导航解决方案的可行性,改进了系统硬件设计,提出了一种基于GNSS的农田平整自动导航路径规划方法。该方法将全局路径规划和局部实时路径规划相结合,以铲车空载或满载时间最短为最优评价基准,融合K-均值与密度均值,聚类农田栅格;根据设计的铲车挖高填低方法和局部搜索策略得到平地路径全局规划,在实际作业中根据拉力传感器反映的实时载荷进行局部调整和规划。通过仿真试验和农田路径规划平地对比试验分析表明,最大高度差从22.8 cm降到2.7 cm,平整度从12.6 cm降到1.5 cm,高差分布列从81%上升到97%,平整效果能满足精细灌溉需求。该方法能够较好地实现路径规划,实现拖拉机高效平地作业,其中铲车的满载和空载率较其他方法小,满载和空载率总和在20%左右,增加了有效工作时间,降低了人工劳作强度,提高了平地效率。

主 题 词：农田平整 自动导航 路径规划 全球导航卫星系统 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 082804[082804] 0828[工学-建筑类] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-动物生产类] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2016.S0.004

馆 藏 号：203208260...