[发明专利]基于作业行的作业区域路径规划方法

权利要求书

1.一种基于作业行的作业区域路径规划方法，包括：

周边参数获取步骤，获得农用机械在预定作业区域的周边直线行程、周边转向行程以及各周边直线行程和周边转向行程之间的转向角；

子分块确定步骤，根据所述周边直线行程、周边转向行程以及各转向角，确定子分块以及子分块跨度；

转向模式确定步骤，根据所述子分块跨度q的奇偶性，确定转向模式，

其中，所述子分块确定步骤包括：

转向点坐标确定步骤，根据所述周边直线行程及周边转向行程确定各转向点的位置坐标；

作业行集合确定步骤，根据所述转向点的位置坐标和有效作业宽度确定等距基本分块区间集合，即作业行集合；

分块序数间隔差确定步骤，根据各转向点的位置坐标，确定各相邻转向点的分块序数间隔差；

子分块跨度确定步骤，根据所述分块序数间隔差，确定子分块以及各子分块的跨度，即所包含的作业行的数目。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述周边参数获取步骤中，利用实时车

速记录仪与分时采集传感器协同工作，监测分时车速，包括直行车速和直行时间、转向车速和转向时间，并由转向角度传感器采集并记录转向角度，从而获得所述农用机械在预定作业区域的周边直线行程、周边转向行程以及各周边直线行程和周边转向行程之间的转向角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

子分块直行行程确定步骤，确定各子分块的直行行程；

转向行程确定步骤，确定各子分块的转向行程；

行程规划图制作步骤，根据所述转向模式、所述直行行程和转向行程制作行程规划图；以及显示步骤，显示所述行程规划图。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述转向行程确定步骤包括：

转向半径确定步骤，确定转向半径，所述转向半径包括转出半径和转回半径，当首尾调头间隔跨度为1时，转向半径均为所述农用机械最小转弯半径r_min；当首尾调头间隔跨度大于1时，首次调头转出半径为该转向点的转向半径S_Ci/a_i，二次转回半径为所述农用机械最小转弯半径r_min，其中S_Ci为该转向点的转向弧长，ai为该转向点的转向角，

子分块转向行程计算步骤，根据转向半径、转向弧长、转向角、有效作业宽度确定转向行程。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述子分块转向行程计算步骤如下地确定转向行程：

式中，S_Ck为子分块集B_p对应转向点A_k的转向弧长，k为转向点序数，a为子分块集B_p首次调头转出子分块序数，b为子分块集B_p二次转回子分块序数，d是有效作业宽度，a_i为转向点i的转向角；

所述子分块直行行程计算步骤如下地确定直行行程：

式中，k₁为子分块集B_p地头首端转向点序数，k₂为子分块集B_p地头尾端转向点序数，max_p为子分块集B_p最大子分块序数；q为子分块跨度。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述周边参数获取步骤中，如下地计算各段的直行行程以及转向行程：

所述农用机械沿作业区域边界直行时，实时车速记录仪按特定分时采样频率f₀采集直行车速信号V_L(t)，按特定分时采样频率F₀采集转向车速信号V_C(t)，同时转向角度传感器记录转向角度ai，通过拟合分时车速-时间函数，可计算得到该直线行程为转向行程为式中m、n均为采样序数，重复上述步骤，可计算获得各段的直行行程S_Li及转向行程S_Ci。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述转向点坐标确定步骤，根据以下公式确定转向点坐标：

其中，(x_n，y_n)是第n个转向角的坐标，S_Ln为第n段的直行行程，a_i为转向点i的转向角，S_Ci是转向点i出的转向行程。