【摘 要】
：
高精度的定位和导航是智能农机的关键技术之一。传统智能农机普遍采用基于载波相位差分技术的全球卫星定位（GNSS）方案,在户外无遮挡、卫星信号良好的情况下,采用单一传感器的定位方式基本可以满足户外农业生产的需求。然而,在例如智慧农场或是植被密集的丘陵山区等场景,由于树木与建筑物的遮挡,或在室内场景导致卫星GNSS信号丢失,依靠单一传感器定位方式定位精度无法达到要求。为实现农业机器人复杂的室内户外多场景
论文部分内容阅读
高精度的定位和导航是智能农机的关键技术之一。传统智能农机普遍采用基于载波相位差分技术的全球卫星定位（GNSS）方案,在户外无遮挡、卫星信号良好的情况下,采用单一传感器的定位方式基本可以满足户外农业生产的需求。然而,在例如智慧农场或是植被密集的丘陵山区等场景,由于树木与建筑物的遮挡,或在室内场景导致卫星GNSS信号丢失,依靠单一传感器定位方式定位精度无法达到要求。为实现农业机器人复杂的室内户外多场景定位需求,破除单一传感器定位的局限性,本文提出了一种基于全球卫星系统GNSS、惯性导航系统IMU和多线激光雷达组合的连续定位方法。主要工作如下:（1）搭建农业机器人多传感器数据采集实验平台。首先确定实验平台的整体硬件架构,选择采用基于全球卫星GNSS导航系统、IMU惯性参考系统和激光雷达实现导航定位,并介绍硬件传感器的相关原理和选型依据。接着通过非线性最小二乘迭代方法,对不同传感器坐标系进行外参标定,获得相应的转换矩阵;（2）对IMU惯导、激光雷达、GNSS融合算法进行研究,从而实现室内外组合定位导航。针对室内亦或是有遮挡的户外农业环境下,本文采用误差状态卡尔曼滤波算法（ESKF）对IMU惯导和激光雷达进行融合定位。通过观测激光雷达建立的先验点云地图位置信息对IMU惯导累计误差进行修正,获得最优后验位置估计,从而提高定位精度和系统鲁棒性;针对户外空旷农业环境下,本文采用GNSS和IMU进行融合定位,IMU的积分数据能够有效修正GNSS的数据偏差,提高定位精度;（3）对激光点云配准算法进行研究,并提出了一种改进FPFH-ICP点云配准算法。在室内基于先验点云地图定位方案中,需通过局部点云帧间特征,匹配全局地图以获得全局位置信息,此外该方法还用于先验地图定位的全局初始化;（4）在处于室内定位模块和户外定位模块的交替处,需根据场景的变化,做出定位算法的切换。在此基础上,本文提出了一种通过对比后验权值大小,从而选择精度更高的定位模块的切换算法。将符合条件的位置信息与后验协方差中相应对角元素进行加权,得到室内和户外的两个权重值,取权值大的作为交替处的定位模块。
其他文献
随着我国经济的高速发展,我国社会经济质量进入了一个新时代,但发展的同时,带来了一系列的环境问题。近几年不论是城市还是乡村的水资源都受到了不同程度的污染。城市由于具有相对较好的污水处理设备以及污水处理能力,水污染的治理情况相较于乡村水污染治理情况较好,乡村水污染治理的情况则相对严峻。水资源的过度开采、水质的严重破坏,使得农村水污染治理成为当前环保工作内容的重点之一。本文以天门市农村水污染治理为研究课
以表面等离子共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）为检测原理的微流控芯片具有检测效率高、可实时监测且样品消耗量少等优势,被广泛应用于生化检测领域。然而,目前的SPR检测微流芯片存在无法在同一芯片上满足多种检测需求、集成步骤复杂、体积进一步缩小困难等问题。为了解决这些问题,论文提出利用微结构光纤构建光纤SPR检测微流芯片的方案,实现多通道检测,并将微流控技术从芯片上转移到
在文化自信的背景下,革命传统文化是中华民族的宝贵财富,蕴含着丰富的革命精神和崇高的革命情怀,需要我们代代相传。语文课程是革命传统教育的主阵地,在传承和弘扬革命传统文化中起着不可或缺的作用。2017年以来,统编版初中语文教材积极响应时代号召,加大了革命传统类文本的选编比例,更好地落实了立德树人的教育目标,提升语文学科的育人价值。作为传承革命传统文化的重要载体,革命传统类文本蕴含深厚的文学底蕴和丰富的
近年来,各种新型的互联网数据业务正在快速普及和应用,传统光网络采用光纤作为物理信道虽然支持高速大带宽全双工信号传输过程,但移动性能差和施工成本较高在特殊地形地貌条件下面向终端用户的灵活接入有时难以实现,并且光缆敷设存在一定的地域局限性已经无法满足实际应用需求。自由空间光通信（Free Space Optical Communication,FSO）作为一种在光线路终端（Optical Line T
十八大以来,以习近平同志为核心的党中央始终把人民放在最高位置,坚持发展成果全民共享。作为社会上生活最贫困、最孤独、最需要被关注与关爱的群体,农村特困老人的供养保障权益常常被忽视。维护此类特殊群体的日常生活,促进特困老人共享社会经济发展成果,是巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴有机衔接的应有之义。2014年,随着《社会救助暂行办法》的出台和实行,困难群众的基本生活水平进一步被提高,国家社会救助的兜底保障作用
植物的表型性状可反映其对环境的适应能力,对表型性状进行鉴定是种质资源性状评价与综合利用的基础。本研究于2021-2022年以18个引种地的37份花椒种质资源为试验材料,研究引种地生态地理因素对花椒种质叶部性状、穗部性状、低温半致死温度、渗透调节物质与抗氧化酶活性的影响,利用主成分分析、隶属函数和聚类分析对花椒种质资源的表型性状和抗寒性进行综合评价,同时对花椒种质资源的表型性状、抗寒性及其与引种地生
为提高城市地铁隧道施工效率,保证施工的安全,对复合地质条件下的地铁隧道施工方法、TBM（Tunnel boring machine）施工引起的地表沉降、以及围岩强度的实时估算等方面的研究具有重要意义。因此,本文以重庆轨道交通九号线中从隧道为研究背景,系统的分析复合地质条件下的TBM设备选型、适应性和针对性设计,通过研究基于单护盾的复合式TBM在城市地铁隧道的使用效果,丰富隧道领域的施工手段和方法;
以粗粒土为主要物源的大坝,因自身渗透性较大,易发生颗粒运移问题,颗粒运移能使坝基内土体孔隙被堵塞,能减轻坝基土体的渗漏问题。此外,以黏性土为主要防渗材料的心墙常会因为极端温差、不均匀沉降等原因出现贯穿性裂缝进而诱发渗流破坏,在反滤层的保护下（粗粒土）,采用水力充填和淤堵可有效的进行裂缝的修复。因此研究粗粒土的淤堵以及对裂缝修复的问题对于水工建筑物的安全运行具有重要意义。本论文通过渗流理论结合室内试
近年来,随着无人机行业的高速发展。传统铝合金和钢材起落架由于其质量大回收成本高等缺点逐渐达不到现代社会对无人机的要求,而镁合金的出现可以很大程度上改善这一现状。此外镁合金还具有很大的回收潜力,被广泛应用于3C、航空航天、军工制造、汽车等领域。镁合金作为最轻的金属材料,有着良好的力学性能且具有比强度大,比刚度高等优点。但遗憾的是,镁合金的成形性能较差,且强度较钢材和铝合金较低,因此在应用过程中受到了
《义务教育生物学课程标准》（2022版）的提出对初中生物教育提出了新的指引,由过去传统的三维目标转向了面对未来的核心素养,提出通过学科知识的建构学习促进学生形成正确的价值观念和关键能力。作为核心素养之一的科学思维为发现问题、解决问题过程中进行独立思考、判断、辩证分析的一种能力,而逻辑推理能力的培养有助于培养科学思维。现阶段的初中生物教学中,对于核心素养以及科学思维的研究更多的是停留在理论层面,科学