Investigación sobre sistema de navegación integrado de maquinaria agrícola basado en RTK-BDS/INS
Autores: Huang, Yourui; Fu, Jiahao; Xu, Shanyong; Han, Tao; Liu, Yuwen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación sobre sistema de navegación integrado de maquinaria agrícola basado en RTK-BDS/INS
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Mejorando
Navegación autónoma
RTK-BDS
INS
Precisión de posición
Sistema de navegación integrado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar la precisión y confiabilidad del posicionamiento de la maquinaria agrícola de navegación autónoma y reducir el costo del posicionamiento de alta precisión, en este estudio se diseña un sistema de navegación integrado basado en el Sistema de Navegación Satelital BeiDou Dinámico Cinemático en Tiempo Real (RTK-BDS) y el Sistema de Navegación Inercial (INS). Por un lado, se diseña y fabrica una placa de control de navegación autónoma en el sistema, que integra el módulo de análisis de alta precisión BDS, el módulo de Unidad de Medición Inercial (IMU) y el módulo de radio, y realiza el algoritmo de navegación integrado en la placa de control. Por otro lado, se realiza una tecnología RTK de bajo costo mediante la construcción de estaciones de referencia diferenciales y estaciones móviles montadas en vehículos. Se realizan experimentos en maquinaria agrícola real en diferentes condiciones de carretera, incluyendo carretera abierta, carretera con señal atenuada y carretera urbana congestionada. Según la información de velocidad angular y aceleración de INS y la información de posición y velocidad del módulo de análisis de alta precisión de BDS, el sistema utiliza el algoritmo de filtro de Kalman para la fusión de datos y calcular la posición precisa, velocidad e información de actitud de la maquinaria agrícola en tiempo real. Los resultados experimentales muestran que el error de posición del sistema de navegación integrado en la carretera abierta está dentro de 3 cm, el error de azimut está dentro de 0.6 grados y el error de inclinación está dentro de 1 grado, todos los cuales convergen rápidamente al encontrarse con malas condiciones de carretera. Se puede saber a partir de los resultados experimentales que el sistema de navegación integrado RTK-BDS/INS tiene una alta precisión de posicionamiento, una fuerte capacidad adaptativa anti-interferencias y un bajo costo de implementación de la tecnología RTK, lo que proporciona una forma confiable para el control de navegación automática de la maquinaria agrícola.
Descripción
Para mejorar la precisión y confiabilidad del posicionamiento de la maquinaria agrícola de navegación autónoma y reducir el costo del posicionamiento de alta precisión, en este estudio se diseña un sistema de navegación integrado basado en el Sistema de Navegación Satelital BeiDou Dinámico Cinemático en Tiempo Real (RTK-BDS) y el Sistema de Navegación Inercial (INS). Por un lado, se diseña y fabrica una placa de control de navegación autónoma en el sistema, que integra el módulo de análisis de alta precisión BDS, el módulo de Unidad de Medición Inercial (IMU) y el módulo de radio, y realiza el algoritmo de navegación integrado en la placa de control. Por otro lado, se realiza una tecnología RTK de bajo costo mediante la construcción de estaciones de referencia diferenciales y estaciones móviles montadas en vehículos. Se realizan experimentos en maquinaria agrícola real en diferentes condiciones de carretera, incluyendo carretera abierta, carretera con señal atenuada y carretera urbana congestionada. Según la información de velocidad angular y aceleración de INS y la información de posición y velocidad del módulo de análisis de alta precisión de BDS, el sistema utiliza el algoritmo de filtro de Kalman para la fusión de datos y calcular la posición precisa, velocidad e información de actitud de la maquinaria agrícola en tiempo real. Los resultados experimentales muestran que el error de posición del sistema de navegación integrado en la carretera abierta está dentro de 3 cm, el error de azimut está dentro de 0.6 grados y el error de inclinación está dentro de 1 grado, todos los cuales convergen rápidamente al encontrarse con malas condiciones de carretera. Se puede saber a partir de los resultados experimentales que el sistema de navegación integrado RTK-BDS/INS tiene una alta precisión de posicionamiento, una fuerte capacidad adaptativa anti-interferencias y un bajo costo de implementación de la tecnología RTK, lo que proporciona una forma confiable para el control de navegación automática de la maquinaria agrícola.