[发明专利]基于GPS定位在喷灌机角度识别与安全防护的方法

权利要求书

1.一种基于GPS定位在喷灌机角度识别与安全防护的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1，在喷灌机的末跨端安装位置检测单元，由位置检测单元实时检测自身的位置信息，喷灌机以最大速度运行半个或一个圆周，以实现GPS的漂移误差为动态误差，将运动中位置检测单元实时采集的位置信息通过射频传送装置发送给主控逻辑单元；主控逻辑单元利用数据分析计算出圆心点的坐标，此坐标为喷灌机的中心点坐标，并将该中心点坐标设为电子地图上的中心点坐标；

步骤S2，在电子地图上设置喷灌机的末跨参考坐标、跨体半径参数R、中心点坐标；

步骤S3，喷灌机按照圆周轨迹进行运动，位置检测单元实时检测自身的位置信息，获取末跨的当前位置坐标，所述位置检测单元的位置信息通过射频传送装置发送给主控逻辑单元，所述主控逻辑单元利用球体坐标系，根据末跨参考坐标、跨体半径参数R、中心点坐标、末跨的当前位置坐标换算成方位角，并计算得到跨体末跨与中心点的距离L；

步骤S4，主控逻辑单元对位置检测单元检测的位置信息根据所述喷灌机的末跨与中心点的距离L、运动方向、运动速度以及GPS最大漂移误差值Det进行数据清洗，得到末跨的位置最佳估计值；

其中，在步骤S4中进行数据清洗时，当跨体末跨与中心点的距离L在跨体预设范围内时，对跨体的运动方向进行判断；当跨体末跨与中心点的距离L超出跨体预设范围内时进行剔除，以舍弃当前值；

对跨体的运动方向进行判断时，规定喷灌机正转为顺时针，由喷灌机行走中因末跨的抖动使GPS定位器采集的坐标方向不同，与顺时针方向一致时，计算两点之间以当前速度运动的理论值误差Vset；而对与顺时针反向的数据进行剔除；

计算两点之间以当前速度运动的理论值误差Vset，当喷灌机运动时的运动速度在Vset以内时，输入卡尔曼滤波器进行最佳估计，以得到末跨的位置最佳估计值；当运动速度超出Vset时进行剔除。

2.根据权利要求1所述的基于GPS定位在喷灌机角度识别与安全防护的方法，其特征在于：位置检测单元采用GPS定位器采集跨体的末跨端位置信息，GPS定位器安装在跨体的末跨端。

3.根据权利要求1所述的基于GPS定位在喷灌机角度识别与安全防护的方法，其特征在于：所述跨体预设范围根据跨体参考半径R与GPS最大漂移误差值Det之差和跨体参考半径R与GPS最大漂移误差值Det之和形成的区间而设定。

4.根据权利要求1所述的基于GPS定位在喷灌机角度识别与安全防护的方法，其特征在于：当跨体的末跨与中心点的距离L在预设参数范围内，则认为喷灌机运行正常，当跨体超出预设参数范围内，则认为喷灌机运行异常并报警停机。

5.根据权利要求1所述的基于GPS定位在喷灌机角度识别与安全防护的方法，其特征在于：所述预设参数范围根据跨体半径参数R与半径误差值DetR之差和跨体半径参数R与半径误差值DetR之和形成的区间进行设定。

6.根据权利要求1所述的基于GPS定位在喷灌机角度识别与安全防护的方法，其特征在于：所述喷灌机的主控逻辑单元通过4G与远程管理系统进行连接，以由管理员通过远程管理系统对平移机的运行状态实时监控。