基于超宽带无线定位的农业设施内移动平台路径跟踪研究

摘要：

为实现农业设施内车辆自动导航,提出了一种基于超宽带(ultra wideband,UWB)无线定位的路径跟踪方法.运用4个基站组建UWB无线定位系统,采用加权最小二乘法(weighted least squares,WLS)法解超静定方程组,提高了移动标签的定位精度.重新定义前视距离,根据车体航向与前视直线的夹角界定车体偏差程度,并提出基于动态前视距离的改进型纯追踪模型.在MATLAB 2016a软件环境下的仿真说明该文算法优于采用固定视距的传统纯追踪算法,并进行实车试验.结果显示,在UWB定位系统的引导下,车体在不同初始状态下均能很好地收敛到期望直线,当速度为0.5 m/s时,在4种初始状态下进行直线跟踪,稳态偏差为5.4～8.4 cm,稳态偏差均值为6.3 cm.在矩形路径跟踪时,当横向偏差和航向偏差均为0的初始状态下,全程平均偏差为20.6 cm,跟踪偏差主要出现在90°转向处,最大偏差为85.5 cm,说明改进后的纯追踪算法的路径追踪质量均优于采用固定视距的传统纯追踪模型,能满足农业设施内移动平台自动导航的需求.该方法可为农业设施内车辆导航提供新思路.

关键词：农业机械、控制、模型、超宽带、纯追踪、动态前视距离、路径跟踪

所属期刊栏目：35

分类号：S224.3;TP242.3(农业机械及农具)

资助基金：浙江省基础公益研究计划项目LGN18F030001;浙江省科技厅重大专项2016C02G2100540;浙江省教育厅项目Y201636110

在线出版日期：2019-04-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：17-24