[發(fā)明專利]基于衛(wèi)星和視覺融合的導(dǎo)航偏差感知及其信息獲取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110085495.2
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112684483A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷程;馬锃宏;杜小強(qiáng);張國鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號: G01S19/45
• 分類號: G01S19/45;G01S19/37
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 王之懷;王洪新

1.基于衛(wèi)星和視覺融合的導(dǎo)航偏差感知系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括用于接收衛(wèi)星信號的衛(wèi)星天線、處理衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收機(jī)、用于采集圖像的相機(jī)以及用于圖像處理和信息融合的控制器；所述衛(wèi)星接收機(jī)上設(shè)有接收云基站信號的無線模塊；所述衛(wèi)星接收機(jī)連接兩個衛(wèi)星天線；所述控制器分別連接衛(wèi)星接收機(jī)與相機(jī)。

2.基于衛(wèi)星和視覺融合的導(dǎo)航偏差信息獲取方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)前期“耕、種”環(huán)節(jié)的衛(wèi)星導(dǎo)航作業(yè)情況，在系統(tǒng)中設(shè)置存儲導(dǎo)航參考A、B點位置及導(dǎo)航誤差dz，設(shè)置存儲視場區(qū)域高度h；

2)計算衛(wèi)星導(dǎo)航參考線和視覺導(dǎo)航參考線的最大夾角△θm；

3)實時獲取衛(wèi)星定位坐標(biāo)，參照衛(wèi)星導(dǎo)航參考線AB，計算衛(wèi)星導(dǎo)航偏差：移動平臺參考點到衛(wèi)星導(dǎo)航參考線AB的距離為衛(wèi)星導(dǎo)航偏距d₁，移動平臺縱向中心線與衛(wèi)星導(dǎo)航線AB的夾角為衛(wèi)星導(dǎo)航偏角θ₁；

4)相機(jī)觸發(fā)采集作物圖像，經(jīng)過圖像處理，在相機(jī)坐標(biāo)系中確定視覺導(dǎo)航參考線CD；

5)將視覺導(dǎo)航參考線CD經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換放入大地坐標(biāo)系中記為C’D’；

6)計算視覺導(dǎo)航偏差：移動平臺參考點到視覺導(dǎo)航參考線C’D’的距離為視覺導(dǎo)航偏距d₂，移動平臺縱向中心線與視覺導(dǎo)航參考線C’D’的夾角為視覺導(dǎo)航偏角θ₂；

7)若AB與C’D’夾角屬于[0，△θm]，則最終導(dǎo)航偏差即為視覺導(dǎo)航偏差，最終導(dǎo)航偏距為d₂，最終導(dǎo)航偏角為θ₂；

8)若AB與C’D’夾角不屬于[0，△θm]，按導(dǎo)航偏差數(shù)據(jù)可信度計算方法，計算衛(wèi)星導(dǎo)航偏距可信度P_d1、視覺導(dǎo)航偏距可信度P_d2、衛(wèi)星導(dǎo)航偏角可信度P_θ1、視覺導(dǎo)航偏角可信度P_θ2，則最終導(dǎo)航偏距為(d₁ P_d2+d₂ P_d1)，最終導(dǎo)航偏角為(θ₁P_θ2+θ₂P_θ1)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)航偏差信息融合獲取方法，其特征在于：所述導(dǎo)航偏差數(shù)據(jù)可信度計算方法為：計算當(dāng)前衛(wèi)星導(dǎo)航偏距減去前n次衛(wèi)星導(dǎo)航偏距平均值并對結(jié)果取絕對值，然后再除以前n次衛(wèi)星導(dǎo)航偏距平均值的絕對值，最終結(jié)果記為E，以此類推，對視覺導(dǎo)航偏距進(jìn)行類似計算得F，對衛(wèi)星導(dǎo)航偏角進(jìn)行類似計算得G，對視覺導(dǎo)航偏角進(jìn)行類似計算得H；則衛(wèi)星導(dǎo)航偏距可信度P_d1為F/(E+F)，視覺導(dǎo)航偏距可信度P_d2為E/(E+F)，衛(wèi)星導(dǎo)航偏角可信度P_θ1為H/(G+H)，視覺導(dǎo)航偏角可信度P_θ2為G/(G+H)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)航偏差信息融合獲取方法，其特征在于：所述導(dǎo)航偏差數(shù)據(jù)可信度計算方法中，n取值范圍為1～10，可根據(jù)移動平臺前進(jìn)速度和采樣周期適當(dāng)調(diào)整，速度越快，n取值越小，反之取值越大；采樣周期越長，n取值越小，反之取值越大。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)航偏差信息融合獲取方法，其特征在于：所述導(dǎo)航偏差數(shù)據(jù)可信度計算方法中，n＝3。