基于GNSS与视觉融合的山地果园无人机航迹控制

作者:王东; 范叶满; 薛金儒; 袁端; 沈楷程; 张海辉

摘要:为精准控制无人机航迹稳定、准确进行山地果园的航空植保作业,以四旋翼无人机为载体,设计了基于 GNSS与视觉导航融合的山地果园无人机植保航迹控制系统。该系统由无人机飞行平台和地面控制站两部分组成。其中,无人机平台由四旋翼无人机、内环飞控、GNSS 移动站、RGB 相机、无线视频发射模块和电子罗盘组成;控制站由GNSS基站、飞行控制模块、便携式计算机、无线视频接收模块和视频采集模块组成。基于Python语言,结合OpenCV 库,设计了果树行识别算法。采用线性组合算法提取目标行作业区域,利用最小二乘法对作业区域中心点进行拟合,得到果树行趋势线,进而计算出偏航角,以实现无人机作业航迹控制。山地苹果园的导航控制试验结果表明,当无人机飞行速度为2m/s,距离果树冠层高度约2m,相机倾角为46°,视觉导航控制率为2次/s时,该系统航迹控制误差范围为-47~42cm,平均误差为-9cm,系统控制精度较高,可满足无人机对山地果园植保作业的要求。

分类:
  • 期刊
  • >
  • 自然科学与工程技术
  • >
  • 农业科技
  • >
  • 农业工程
收录:
  • 知网收录(中)
  • EI 工程索引(美)
  • 维普收录(中)
  • 国家图书馆馆藏
  • 上海图书馆馆藏
  • JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)
  • CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版)
  • 统计源期刊(中国科技论文优秀期刊)
  • 万方收录(中)
  • 北大期刊(中国人文社会科学期刊)
  • CA 化学文摘(美)
  • 哥白尼索引(波兰)
关键词:
  • 山地果园
  • 航空植保
  • 无人机
  • 航迹控制
  • 机器视觉
  • gnss导航

注:因版权方要求,不能公开全文,如需全文,请咨询杂志社

期刊名称:农业机械学报

期刊级别:北大期刊

期刊人气:2135

杂志介绍:
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国农业机械学会;中国农业机械化科学研究院
出版地方:北京
快捷分类:农业
国际刊号:1000-1298
国内刊号:11-1964/S
邮发代号:2-363
创刊时间:1957
发行周期:月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:2.21
综合影响因子:2.233