[发明专利]基于双天线GNSS和预瞄追踪模型的农机自动导航控制方法

摘要

本发明公开了一种基于双天线GNSS和预瞄追踪模型的农机自动导航控制方法，采用支持多星系统载波相位差分技术的共时钟一体双天线GNSS接收机进行农机的定位测姿，采用分段自适应的与速度相关的前视距离作为预瞄追踪模型方法中的参数对农机进行路径跟踪控制。本发明中：支持多星系统载波相位差分技术的定位板卡能有效增加参与定位解算的卫星数量，提高导航定位的精度和稳定性；基于卫星导航系统的惯导测姿提高了农机姿态测量的精度和实时性；预瞄追踪模型算法设计模拟人的驾驶行为具有预见性，路径跟踪控制效果好，提高了农机上线的快速性、稳定性以及对复杂农田路况的适应性；前视距离与速度相关，提高了农机自动导航系统在相对高速作业时的控制精度和稳定性。

主权项

基于双天线GNSS和预瞄追踪模型的农机自动导航控制方法，其特征在于，包括下述步骤：S1、农机采用支持多星系统多频段的载波相位差分测量技术进行高精度定位，定位方法为：基准站发送差分数据包到双天线GNSS板卡，双天线GNSS板卡作为移动站接收差分数据包，根据修正后的载波相位观测值进行农机的高精度坐标解算，从而获取农机在WGS‑84坐标系下的原始纬度、经度和高程坐标；S11、步骤S1所述的农机采用支持多星系统多频段的载波相位差分测量技术进行高精度定位的方法，其配套的基准站应支持多星系统多频段载波相位定位，基准站发送的差分数据包为包含多星系统差分信息的数据包；S2、农机采用支持多星系统多频段载波相位差分技术的共时钟一体双天线GNSS接收机进行测姿，测姿方法为：S21、双天线GNSS接收机根据载波相位差分原理求解出主天线指向从天线的基线矢量；S22、将GNSS主天线安装在农机驾驶室顶部的右端，从天线安装在农机驾驶室顶部的左端；S23、农机的航向角与主从天线的基线矢量在水平面上的分量垂直，通过旋转计算公式即可得到农机的航向角；S24、农机的横滚角即为主从天线基线矢量与水平面的夹角；S3、采用分段自适应的与速度相关的前视距离作为预瞄追踪方法中的参数对农机进行路径跟踪控制。