農業機械智慧型導航技術

農業機械智慧型導航技術

《農業機械智慧型導航技術》是一本2020年出版的圖書,由中國農業大學出版社出版

基本介紹

  • 中文名:農業機械智慧型導航技術
  • 作者:張漫、劉剛、李民贊
  • 出版社:中國農業大學出版社
  • 出版時間:2020年
  • 開本:16 開
  • 裝幀:平裝
  • ISBN:9787565523120
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

智慧型農機裝備是實施智慧農業的基礎,而導航技術是智慧型農機裝備的一個重要組成部分,在自動噴藥、中耕除草、土地平整、插秧收割等許多方面有著廣泛的套用,可以大大提高農機的作業精度和效率,減輕駕駛員的勞動強度,提高資源利用率,降低生產成本,有利於實現農田作業規模化發展。本書主要內容包括:基於GNSS、機器視覺和多感測器信息融合的導航定位方法的基本原理,智慧型導航決策控制、轉向操縱控制的基本方法和研究成果,以及農業機械智慧型導航系統、多機協同及導航避障系統的開發設計實例。本書具有綜合性、系統性和前瞻性,反映了作者及其研究團隊近年來的重要科研成果,可以作為現代農業、智慧農業以及農業信息化等相關專業本科生、研究生的教材,也可以作為相關領域研究人員、技術人員的參考書。

圖書目錄

第1章 緒論
1.1 精細農業與智慧農業
1.1.1 精細農業概述
1.1.2 精細農業的發展——智慧農業
1.2 農業機械自動導航
1.2.1 概述
1.2.2 導航定位
1.2.3 導航路徑規劃
1.2.4 導航控制
1.3 智慧型導航及其發展趨勢
1.3.1 自主避障
1.3.2 多機協同作業
1.3.3 自診斷
1.3.4 智慧型化作業
參考文獻
第2章 基於GNSS的導航定位技術
2.1 全球導航衛星系統(GNSS)
2.1.1 概述
2.1.2 GPS
2.1.3 GLONASS
2.1.4 伽利略系統
2.1.5 北斗系統
2.1.6 衛星導航的差分和增強系統
2.2 GPS定位原理及其數據處理
2.2.1 導航電文與衛星信號
2.2.2 GPS定位原理
2.2.3 GPS定位中的誤差分析
2.2.4 差分技術
2.2.5 坐標系統
2.3 GNSS在智慧農業中的套用
本章小結
參考文獻
第3章 基於機器視覺的導航定位技術
3.1 機器視覺導航路徑識別流程
3.2 彩色模型選擇及圖像灰度化
3.2.1 RGB彩色模型
3.2.2 HSI彩色模型
3.2.3 YUV彩色模型
3.2.4 幾種彩色模型分析比較
3.3 圖像分割
3.3.1 邊緣檢測
3.3.2 閾值分割
3.3.3 聚類分割
3.3.4 幾種圖像分割方法分析比較
3.4 圖像形態學去噪與特徵點檢測
3.4.1 膨脹
3.4.2 腐蝕
3.4.3 膨脹與腐蝕相結合
3.4.4 特徵點檢測
3.5 作物行檢測及導航線提取
3.5.1 霍夫變換
3.5.2 二乘法
3.5.3 幾種檢測方法分析比較
本章小結
參考文獻
第4章 基於多感測器信息融合的導航定位技術
4.1 常用的導航定位感測器
4.1.1 慣性測量單元
4.1.2 雷射雷達
4.2 多感測器信息融合
4.2.1 多感測器信息融合結構
4.2.2 多感測器信息融合級別
4.2.3 常用融合方法
4.3 感測器配準
4.3.1 時間配準
4.3.2 空間配準
4.4 卡爾曼濾波
4.4.1 卡爾曼濾波基本原理
4.4.2 擴展卡爾曼濾波
4.4.3 無跡卡爾曼濾波
本章小結
參考文獻
第5章 智慧型導航轉向縱控制技術
5.1 轉向縱控制方法
5.1.1 PID控制
5.1.2 模糊控制
5.1.3 滑模控制
5.2 電液控制轉向系統建模
5.3 基於模糊滑模控制的轉向縱控制器
5.3.1 模糊滑模控制基本原理
5.3.2 帶補償的模糊滑模轉向縱控制器設計
5.3.3 轉向縱控制試驗
本章小結
參考文獻
第6章 智慧型導航決策控制技術
6.1 導航作業路徑規劃
6.1.1 全局路徑規劃
6.1.2 行走方式與成本消耗
6.1.3 全局路徑規劃指標
6.2 拖拉機運動學模型
6.2.1 運動學模型
6.2.2 直線跟蹤算法
6.2.3 拖拉機離散跟蹤模型
6.2.4 慣性時間參數估計
6.3 基於遺傳算法的自適應模糊導航決策控制技術
6.3.1 遺傳算法基本原理
6.3.2 自適應模糊控制器的設計
6.3.3 路徑跟蹤仿真結果
6.3.4 路徑跟蹤試驗結果
本章小結
參考文獻
第7章 基於GNSS及多感測器信息融合的導航定位方法研究
7.1 基於NTRIP的虛擬差分GPS接收系統
7.1.1 VRS網路無線傳輸協定
7.1.2 系統硬軟體設計
7.1.3 試驗結果與分析
7.2 基於卡爾曼濾波的車輛導航定位系統
7.2.1 系統硬體構成
7.2.2 模型構建
7.2.3 試驗結果與分析
7.3 基於GPS和機器視覺的組合導航定位系統
7.3.1 系統硬體構成
7.3.2 數據法
7.3.3 試驗結果與分析
7.4 基於GPS和IMU的組合導航定位方法
7.4.1 系統硬體構成
7.4.2 數據法
7.4.3 試驗結果與分析
本章小結
參考文獻
第8章 基於機器視覺的導航基準線快速檢測方法研究
8.1 基於掃描濾波的農機具視覺導航基準線快速檢測方法
8.1.1 SF算法設計
8.1.2 基於SF算法的農機具導航線檢測方案
8.1.3 試驗結果與分析
8.2 基於邊緣檢測與掃描濾波的農機導航基準線提取方法
8.2.1 導航基準線提取算法
8.2.2 試驗結果與分析
8.3 基於遺傳算法的農機具視覺導航基準線檢測方法
8.3.1 遺傳算法的
8.3.2 基於遺傳算法的導航線檢測方案
8.3.3 試驗結果與分析
8.4 基於線性相關係數約束的作物行中心線檢測方法
8.4.1 作物行中心線識別算法
8.4.2 試驗結果與分析
本章小結
參考文獻
第9章 農業機械智慧型導航系統設計與開發
9.1 基於DSP和MCU的農機具視覺導航終端
9.1.1 系統總體設計
9.1.2 導航終端硬體設計
9.1.3 導航終端軟體設計
9.1.4 試驗結果與分析
9.2 基於CAN匯流排的農用車輛智慧型導航控制系統
9.2.1 系統結構
9.2.2 系統通信協定
9.2.3 系統測試與導航試驗結果
9.3 基於粒子群算法優

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