基于GIS的拖拉机自动驾驶路径规划方法地研究.pdfVIP

中圈农业工程学会2∞5年学术年会论文集 141 I 基于GS的拖拉机自动驾驶 路径规划方法的研究 侯江丽1’2，宋正河1，毛恩荣1 (1．中国农业大学T学院，北京100083；2。邢台职业技术学院，邢台054035) 囊翼：本文主要论述拖拉机自动驾驶研究在农业中的必要性，针对在铁牛654拖拉机匕搭建的自动驾驶系统的路径规划方案进行 了总体设计；以Vc++6．0为开发平台，应用GIS的mwx控件开发了文件管理模块、视图模块、工具模块、绘图模块、GPS跟踪与轨 迹回放模块、田间作业路径规划模块等。此外，针对无人驾驶拖拉机作业的特殊性要求，规划出了耕地和播种琵种不同的作业路径， 并展示了路径规划系统的设计实例。为GIS在我国拖拉机自动驾驶系统中的研究提供借鉴。 关■潮：拖拉机；自动驾驶；路经规划；MapX 中啊分类号：按《中国图书分类法》标注 搭建的硬件平台，同时以vc++6．0为软件开发平台。整 O引言 体设计如图l所示，将做好的电予地图，获取地块边界 随着计算机技术、全球卫星定位技术以及地理信息 后规划出合理的作业路径。当拖拉机开始行驶后，通过 技术的发展，精细农业开始逐渐兴起。在现代农业生产 GPS、陀螺仪实时获取定位信息。电子地图通过无线通讯 中采用精细农业技术不仅能合理利用农业资源、提高农 接收到GPS跟踪的动态数据，并将此数据与电子地图的 作物产量和品质、降低生产成本、减少污染、改善生态 规划路径比较，将得出的偏差值通过无线通讯传输到拖 环境，而且对促进农业现代化、发展大农业体系、带动 拉机上的PC机中以完成拖拉机的总体操纵控制，最后再 相关产业的发展具有显著的作用。同时随着农业劳动生 通过pc控制来执行硬件系统。 产率的不断提高，农用拖拉机也向着大型化方向发展，因 此人们迫切要求能够最大限度地提高这些拖拉机的工作 效能。拖拉机自动驾驶技术的使用可保证精确的作业行 距和作业方向及间距，并且长时间作业无须常规标记，在 降低人工技术需求的同时提高了作业精度；此外还可减 少重复作业，加快作业进度，节约时间，从而降低成本，减 轻驾驶人员的工作负荷。因此，开展针对拖拉机自动驾驶 的研究是十分有意义的。如何合理规划田间作业路径， 并在行驶过程中实时显示拖拉机的位置及偏差是拖拉机 实现自动驾驶的关键技术之一。由于拖拉机的田间作业 多种多样，如土壤耕种、播种、收获及运输等；此外农 田形状多种多样，没有统一规格。因此很难找到现成的 图1自动驾驶系统总体图 导航电子地图来实现拖拉机的田间作业路径。目前国内 针对自动驾驶拖拉机的田间作业路径规划要求，本 将GIS技术应用在拖拉机自药驾驶系统中的研究还不成 项研究系统应满足地块的绘制显示功能；放大、缩小、 熟，因此研究GIS技术在拖拉机自动驾驶系统中的应用 居中等功能；GPS在电子地图中的定位、跟踪功能；跟 与开发是非常有必要的。’ 踪偏差的坐标显示功能；GPS的轨迹回放功能；田问地 块的作业路径规划功能等，其总体设计方案如图2。 1路径规划系统总体方案设计 本项研究是拖拉机自动驾驶系统研究中的一部分。 拖拉机自动驾驶系统的研究是以拖拉机654为研究对象 ’收稿疆期： 修订日期： 项目基金：本课鼹来源于中国农业大学“211工程重点学科建设项目”中“拖 拉机自动驾驶”研究项目 作者简介：侯江丽(1976一)，女(汉)，河北，讲师，在读硕士，智能车辆。 通讯作者：毛恩荣 中国农业大学工学院博士生导师．研究方向：智能车辆技 术等。通讯地址：中国农业大学工学院，邮编：10{E∞ 2008@126．coln Em