[发明专利]一种自动导航系统路径规划控制方法

说明书

本发明涉及一种自动导航系统路径规划控制方法，建立控制终端与电控转向盘和GPS卫星信号接收器之间的信号通讯，然后基于GPS卫星信号接收器的定位信息，用户根据实际作业需求在控制终端上设置规划路径的A点、B点、行距信息后，控制终端自动生成作业路径，最后控制终端基于所设定的作业路径，基于GPS卫星信号接收器的定位数据，实时计算农机与作业路径的位置偏差，计算所得的偏差数据作为电控转向盘的控制信号，电控转向盘根据该控制信号实现农机精确地跟踪作业路径。本发明在简化自动导航路径规划的控制程序以及优化路径路径的规划程序的同时能够实现农机自动换行作业，精确跟踪所设作业路径进行作业，使得农机作业更加自动化。

技术领域

本发明涉及农机自动导航控制的技术领域，尤其涉及到一种自动导航系统路径规划控制方法。

背景技术

我国农业自动导航技术在精准农业技术的支持下得到快速发展，并且广泛应用于农业生产各个过程中，自动导航系统的路径规划功能能够使得拖拉机作业区域覆盖整块农田，减少重叠路径、提高作业效率和作业质量。农机作业路径规划控制技术作为农机自动导航系统中的核心控制技术之一，基于农田地块的实际情况设计一条作业效率高的导航路线，农机基于这一作业路径完成农业生产工作。

但农业自动导航技术在农业生产中获得实际应用的主要是农机直线导航技术即AB直线导航。用户在实际作业地块中指定A点和B点的坐标位置，系统将基于AB两点坐标生成一系列平行的导航基准路径，农机将跟踪这一系列作业路径进行农田作业，但是在每条直线路径的尽头需要行驶员手动操纵农机掉头换行即农机地头转向。市面上的农机导航产品已广泛应用于各大农场，但这些导航系统不带有自动转向功能。虽然现阶段农机地头转向以及路径规划控制技术的研究有所突破，但是相关研究仍然进展比较缓慢。现阶段农业导航领域的路径规划仍然停留在在作物行跟踪以及地头转向无约束最优路径规划阶段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动导航系统路径规划控制方法,其可简化自动作业路径规划的控制程序，优化路径的规划程序，实现用户基于实际需求精确规划多种作业路径。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种自动导航系统路径规划控制方法，包括以下步骤：

S1：搭建自动导航系统路径规划控制平台，控制平台分为控制终端、电控转向盘与GPS卫星信号接收器三部分；

S2：建立控制终端与电控转向盘和GPS卫星信号接收器之间的信号通讯，之间采用CAN总线通讯；

S3：基于GPS卫星信号接收器的定位信息，用户根据实际作业需求在控制终端上设置规划路径的A点、B点、行距信息后，控制终端自动生成一条作业路径；

S4：控制终端基于所设定的作业路径，基于GPS卫星信号接收器的定位数据，实时计算农机与作业路径的位置偏差，计算所得的偏差数据作为电控转向盘的控制信号，电控转向盘根据该控制信号实现农机精确地跟踪作业路径。

上述中，电控转向盘与GPS卫星信号接收器皆为现有的农机自动导航系统，但该自动导航系统不具有路径规划功能；另外，农机路径规划控制平台中，控制终端、电控转向盘与GPS卫星信号接收器皆安装在拖拉机上，因此GPS卫星信号接收器所提供的位置信息皆为农机的实时经纬度坐标。

进一步地，所述步骤S3中，在控制终端上设置作业路径的具体步骤如下：

S3-1：将农机行驶至用户所需的位置a，GPS卫星信号接收器将位置a的经纬度数据发送给控制终端，将其设置为位置A点；

S3-2：将农机行驶至用户所需的位置b，GPS卫星信号接收器将位置b的经纬度数据发送给控制终端,将其设置为位置B点；

S3-3：将所需的行距量输入到控制终端；