农业植保无人机变结构线性滚动时域估计器研究

作     者：楚红雨 倪俊超 常志远 邵延华 张晓强 CHU Hongyu;NI Junchao;CHANG Zhiyuan;SHAO Yanhua;ZHANG Xiaoqiang

作者机构：西南科技大学信息工程学院 

基　　金：国家自然科学基金项目(61601382) 

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

年 卷 期：2019年第50卷第10期

页      码：116-123页

摘      要：植保无人机的惯导数据输出频率最高可达8 k Hz,而常用GPS输出频率最高只有10 Hz,会导致位置估计器的数据源之间存在延时问题。为此设计了一种处理延时测量值的变结构线性滚动时域估计器(Variable structure linear-Moving horizon estimator,VSL-MHE)。首先将多传感器测量数据进行序列化;然后通过线性索引来确定排列项中无数据的坐标,根据该坐标对代价函数中权重矩阵进行更新,从而改变估计器结构;最后通过VSL-MHE估计植保无人机位置。在室内测试中,通过Opti Track向植保无人机发送模拟GPS信号,输出频率范围为2~20 Hz。将VSL-MHE估计的位置、MHE估计的位置和循环迭代扩展卡尔曼滤波器(Circular iterated extended Kalman filter,CIEKF)估计的位置分别与Opti Track获取的精确位置做对比,结果表明,VSL-MHE的位置最大偏差小于CIEKF和MHE的位置最大偏差。在室外40 m×30 m范围的飞行测试中,VSL-MHE的航线位置最大偏差小于CIEKF和MHE的位置最大偏差,验证了该算法的有效性。

主 题 词：植保无人机 多传感器 滚动时域估计器 位置估计器 

学科分类：0828[工学-建筑类] 080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2019.10.013

馆 藏 号：203791950...