基于多传感器融合的拖拉机行间导航系统研究的中期报告.docx

基于多传感器融合的拖拉机行间导航系统研究的中期报告
本研究基于多传感器融合技术，设计与实现了一种拖拉机行间导航系统。该系统可以通过自动化导航功能，提高农业机械化操作的效率和精度，从而使农业生产更加高效可持续。
本文介绍了拖拉机行间导航系统的原理和构成，包括硬件和软件的设计与实现。系统硬件部分包括GPS(GlobalPositioningSystem)模块、IMU(InertialMeasurementUnit)模块、车辆控制器、RTK(RelativePositioningSystem)和GLONASS(GlobalNavigationSatelliteSystem)模块等模块。同时，为了实现车辆位置精度更高，尤其是在固定设备定位情况下，本文采用多传感器融合技术。软件部分包括利用GPS、IMU等传感器获取车辆位姿信息的算法、自适应扰动补偿滤波算法、RTK成像和差分算法等。
本研究在车辆控制器上运用PID控制算法实现对拖拉机的转向、失速判断等控制任务。同时，在车辆控制器上，采用红外对射传感器和激光传感器，实现障碍物检测。车辆控制器和上位机之间采用CAN总线进行通信。
在测试示范中，我们使用本系统实现了拖拉机行间导航功能，取得了相对好的结果。在开放场地进行测试时，该系统能够精准地控制拖拉机行驶位置，实现了机械化操作的高效性和精度。然而，在实际机田环境中，诸如看不见天空、建筑物遮拦、地形、植被遮挡等多种原因，本系统仍然存在着一些困难和挑战，在下一步研究中需要进一步完善。
总的来说，本研究基于多传感器融合技术构建了拖拉机行间导航系统，实现了实时定位、导航和控制的目标，可以为农业机械化作业提供精准、高效的技术支持。