面向复杂农田地表的自主导航拖拉机位姿补偿策略研究

项目名称： 面向复杂农田地表的自主导航拖拉机位姿补偿策略研究

项目编号： No.31401284

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 农业科学

项目作者： 齐江涛

作者单位： 吉林大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 农田地表保留根茬、覆盖秸秆，可以提高土壤蓄水保墒能力，但该方式中地表状况复杂，影响拖拉机悬挂机组作业时的自主导航控制精度。因此，及时、准确地获取拖拉机在复杂农田地表状况作业时的行驶状态并进行位姿补偿，对保证自主导航系统的控制精度具有重要意义。本项目拟通过运动学与动力学建模、仿真分析和信息融合等方法，研究面向复杂农田地表的拖拉机位姿补偿策略。研究内容包括建立带有悬挂机组的拖拉机运动学和动力学模型；分析秸秆、根茬覆盖、不平整地表等复杂农田地表状况以及悬挂机组对拖拉机动力学特性的影响；基于扩展卡尔曼滤波理论，分析自主导航拖拉机悬挂机组的行驶状态感知机理；揭示状态感知偏差的分布规律，应用支持向量机方法研究位姿补偿策略；搭建自主导航拖拉机测试平台，进行仿真分析与优化。本项目将为自主导航拖拉机在复杂农田地表作业提供位姿补偿策略，为提高系统的导航精度和优化作业路径提供研究基础和理论依据。

中文关键词： 复杂农田地表；信息融合；位姿补偿；图像处理；拖拉机

英文摘要： Straw-covering and stubble-mulching are effective ways to improve the moisture holding capacity of soil, but are demanding to tractor-farming. Such a demanding farmland surface is a grand challenge to the control accuracy of the autonomous navigation syst

英文关键词： Complex surface of farmland；Information fusion；Position and pose error compensation；Image Processing；Tractor