基于北斗的农用无人机自主导航方法研究
发布时间：2021-01-14 04:59
目前无人机自主导航方法大多采用惯性导航与全球定位系统相结合的方式,而采用北斗卫星导航系统的自主导航方法较少。本文主要针对当前我国农用无人机自主导航方法的应用需求,采用北斗卫星导航与惯性导航相结合的方式,组装搭建了四旋翼无人机自主导航实验平台,设计了基于北斗的农用无人机自主导航系统,并在实验室环境和室外大田环境下进行悬停试验和自主导航飞行试验,经试验优化与验证,初步实现了农用无人机的自主导航。本文的主要研究内容及成果如下:（1）在分析现有农用无人机自主导航系统存在不足的基础上,结合农业中无人机相关应用方面的具体需求,选取四旋翼无人机飞行平台作为硬件平台进行组装搭建。自主导航飞行平台主要由飞行控制模块、惯性测量模块、北斗模块、驱动模块和通信模块组成。通过对各模块进行设计及安装调试,组装搭建了四旋翼无人机自主导航飞行平台。在硬件平台基础上,对基于北斗的农用无人机自主导航系统进行飞行试验验证,能够实现稳定自主飞行。（2）针对现有低成本北斗模块定位精度不高,不能满足农用无人机定位精度要求,本文对比分析了两种提高农用无人机定位精度的算法,加权最小二乘算法和扩展卡尔曼滤波算法。分别采用这两种算法对北...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１雅马哈农业植保机?
德国人就提出把民用飞机作为植保飞机使用在植保作业中的方案。１９４９年，美国??人最早开始对农业飞机上的航空喷雾技术进行研究，并对不同植保施药量的喷雾技术进??行了分级研宄。１９８７年，日本雅马哈公司最早生产出如图１－１所示的无人植保直升机，??其载药量可达二十千克。之后，日本慢慢发展成为当前植保无人机数量最多的国家，其??植保无人机主要用来为大田水稻和山区林木等喷施农药。而美国作为农业航空植保技术??最先进、应用最广泛的国家，拥有一整套成熟的服务体系，并拥有众多相关方面的科研??人才，也取得了很多相关方面的研宄成果（周志艳等２０１３）。相比于其他国家，我国在??农业航空植保方面发展较晚。１９５１年，我国首次将飞机使用在植保作业中，但由于当??时的生产制造条件有限，使用的飞机还依赖进口。１９５８年，由我国自主研制并成功投??产使用的运５植保机，填补了我国植保飞机生产史的空白。改革开放之后，新疆通航公??司和北大荒通航公司等航空植保公司陆续出现，且大多采用的都是我国自主研制生产的??航空植保飞机进行植保作业。现阶段
等多种遥感信息的变化，无人机遥感也与卫星遥感方式互为补充，共同协作，以提供可??靠的信息监测和全方位的范围监测。无人机遥感的民用价值也越来越得到重视，用户可??以登录如图１－３所示的国家综合地球观测数据共享平台来查询自己需要的遥感信息（国??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于优化蚁群算法的机器人路径规划[J]. 张军明,张德祥,王硕. 自动化技术与应用. 2016(11)
[2]基于遗传-蚁群算法的云计算任务调度优化[J]. 曹阳,刘亚军,俞琰. 吉林大学学报(理学版). 2016(05)
[3]基于蚁群算法的四旋翼航迹规划[J]. 莫宏伟,马靖雯. 智能系统学报. 2016(02)
[4]罗锡文:农业航空植保,开启智能装备新篇章[J]. 罗锡文,孙洁. 中国农村科技. 2016(04)
[5]UAV feasible path planning based on disturbed fluid and trajectory propagation[J]. Yao Peng,Wang Honglun,Su Zikang. Chinese Journal of Aeronautics. 2015(04)
[6]北斗卫星导航系统在智慧城市中的应用[J]. 丁煜朔. 中国新技术新产品. 2015(10)
[7]改进型Voronoi图和动态权值A*算法的无人机航迹规划[J]. 张淘沙,鲁艺,张亮,吕跃. 火力与指挥控制. 2015(02)
[8]我国农业航空植保发展概况与前景分析[J]. 郭永旺,袁会珠,何雄奎,邵振润. 中国植保导刊. 2014(10)
[9]基于改进粒子群优化算法的贝叶斯网络结构学习[J]. 高晓光,邸若海,郭志高. 西北工业大学学报. 2014(05)
[10]基于微小型无人机的遥感信息获取关键技术综述[J]. 汪沛,罗锡文,周志艳,臧英,胡炼. 农业工程学报. 2014(18)
博士论文
[1]多旋翼无人机的姿态与导航信息融合算法研究[D]. 张欣.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
硕士论文
[1]基于云平台的遗传—蚁群混合型算法的研究及在TSP中的应用[D]. 何广才.内蒙古农业大学 2016
[2]基于DSP嵌入式平台的快速模型预测控制算法[D]. 丁一.浙江大学 2016
[3]基于模糊PID控制的农用无人机稳定平台控制算法研究[D]. 庄载椿.浙江大学 2016
[4]无人机飞行控制与航迹规划研究[D]. 薛若宸.北京理工大学 2016
[5]基于北斗卫星导航系统的智能车载终端设计[D]. 史顺玉.中国海洋大学 2014
[6]基于voronoi图算法的航路规划方法研究[D]. 徐政超.长安大学 2014
[7]小型无人机飞行控制与管理软件设计[D]. 张朋.南京航空航天大学 2014
[8]基于北斗卫星和ZigBee通信技术的广播电视授时系统研究[D]. 陈孟元.安徽工程大学 2011
[9]小型固定翼无人机飞行控制软件设计与开发[D]. 李俊.南京航空航天大学 2011
[10]基于GPS和北斗导航技术的靶船遥测系统设计[D]. 徐允鹤.哈尔滨工程大学 2009
本文编号：2976262
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１雅马哈农业植保机?
德国人就提出把民用飞机作为植保飞机使用在植保作业中的方案。１９４９年，美国??人最早开始对农业飞机上的航空喷雾技术进行研究，并对不同植保施药量的喷雾技术进??行了分级研宄。１９８７年，日本雅马哈公司最早生产出如图１－１所示的无人植保直升机，??其载药量可达二十千克。之后，日本慢慢发展成为当前植保无人机数量最多的国家，其??植保无人机主要用来为大田水稻和山区林木等喷施农药。而美国作为农业航空植保技术??最先进、应用最广泛的国家，拥有一整套成熟的服务体系，并拥有众多相关方面的科研??人才，也取得了很多相关方面的研宄成果（周志艳等２０１３）。相比于其他国家，我国在??农业航空植保方面发展较晚。１９５１年，我国首次将飞机使用在植保作业中，但由于当??时的生产制造条件有限，使用的飞机还依赖进口。１９５８年，由我国自主研制并成功投??产使用的运５植保机，填补了我国植保飞机生产史的空白。改革开放之后，新疆通航公??司和北大荒通航公司等航空植保公司陆续出现，且大多采用的都是我国自主研制生产的??航空植保飞机进行植保作业。现阶段
等多种遥感信息的变化，无人机遥感也与卫星遥感方式互为补充，共同协作，以提供可??靠的信息监测和全方位的范围监测。无人机遥感的民用价值也越来越得到重视，用户可??以登录如图１－３所示的国家综合地球观测数据共享平台来查询自己需要的遥感信息（国??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于优化蚁群算法的机器人路径规划[J]. 张军明,张德祥,王硕. 自动化技术与应用. 2016(11)
[2]基于遗传-蚁群算法的云计算任务调度优化[J]. 曹阳,刘亚军,俞琰. 吉林大学学报(理学版). 2016(05)
[3]基于蚁群算法的四旋翼航迹规划[J]. 莫宏伟,马靖雯. 智能系统学报. 2016(02)
[4]罗锡文:农业航空植保,开启智能装备新篇章[J]. 罗锡文,孙洁. 中国农村科技. 2016(04)
[5]UAV feasible path planning based on disturbed fluid and trajectory propagation[J]. Yao Peng,Wang Honglun,Su Zikang. Chinese Journal of Aeronautics. 2015(04)
[6]北斗卫星导航系统在智慧城市中的应用[J]. 丁煜朔. 中国新技术新产品. 2015(10)
[7]改进型Voronoi图和动态权值A*算法的无人机航迹规划[J]. 张淘沙,鲁艺,张亮,吕跃. 火力与指挥控制. 2015(02)
[8]我国农业航空植保发展概况与前景分析[J]. 郭永旺,袁会珠,何雄奎,邵振润. 中国植保导刊. 2014(10)
[9]基于改进粒子群优化算法的贝叶斯网络结构学习[J]. 高晓光,邸若海,郭志高. 西北工业大学学报. 2014(05)
[10]基于微小型无人机的遥感信息获取关键技术综述[J]. 汪沛,罗锡文,周志艳,臧英,胡炼. 农业工程学报. 2014(18)
博士论文
[1]多旋翼无人机的姿态与导航信息融合算法研究[D]. 张欣.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
硕士论文
[1]基于云平台的遗传—蚁群混合型算法的研究及在TSP中的应用[D]. 何广才.内蒙古农业大学 2016
[2]基于DSP嵌入式平台的快速模型预测控制算法[D]. 丁一.浙江大学 2016
[3]基于模糊PID控制的农用无人机稳定平台控制算法研究[D]. 庄载椿.浙江大学 2016
[4]无人机飞行控制与航迹规划研究[D]. 薛若宸.北京理工大学 2016
[5]基于北斗卫星导航系统的智能车载终端设计[D]. 史顺玉.中国海洋大学 2014
[6]基于voronoi图算法的航路规划方法研究[D]. 徐政超.长安大学 2014
[7]小型无人机飞行控制与管理软件设计[D]. 张朋.南京航空航天大学 2014
[8]基于北斗卫星和ZigBee通信技术的广播电视授时系统研究[D]. 陈孟元.安徽工程大学 2011
[9]小型固定翼无人机飞行控制软件设计与开发[D]. 李俊.南京航空航天大学 2011
[10]基于GPS和北斗导航技术的靶船遥测系统设计[D]. 徐允鹤.哈尔滨工程大学 2009
本文编号：2976262
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