[发明专利]农地车辆多源信号导航系统和方法在审

专利信息
申请号: 202210040107.3 申请日: 2022-01-14
公开(公告)号: CN116482737A 公开(公告)日: 2023-07-25
发明(设计)人: 车德梦;费铮豪;高寒松 申请(专利权)人: 深圳千木知微科技有限公司
主分类号: G01S19/48 分类号: G01S19/48
代理公司: 北京金讯知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11554 代理人: 黄剑飞
地址: 518101 广东省深圳市宝安区新安街道大浪*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 农地 车辆 信号 导航系统 方法
【说明书】:

发明公开了一种农地车辆多源信号导航系统及其方法。所述系统包括:GNSS信源接收组件、点云信源生成组件、车辆导航组件、点云密度监测组件、定位监测组件以及导航信源切换组件。导航信源切换组件基于点云密度监测组件实时监测所获取的点云密度以及定位监测组件对车辆的定位监测结果,将车辆的导航信源从点云信息切换为GNSS信息或将车辆的导航信源从GNSS信息切换为点云信息,以便车辆导航组件从GNSS接收组件或点云信源生成组件获取车辆的实时定位,从而对车辆行进路线进行导引。

技术领域

本公开涉及一种车辆导航方法和系统。更具体地说,本公开涉及一种农地垄内车辆定位导航的方法和系统。

背景技术

随着农业种植的大规模化,人们对农业机械化以及农业的智能化的需求越来越高。因此人们需要在大规模的农业种植中实现农业机械的智能化,这就使得在大规模的农地中能够实现车辆的自动驾驶称为现实的需求。

采用卫星定位(GNSS),例如北斗导航和GPS导航,进行农地的车辆自动驾驶定位和导航是目前普遍采用的定位和导航措施。但是,在农地中,尤其是高大果树的农地中,由于高密度的树叶和枝条的存在而会被遮挡或者发生多路径折射效应的农地垄内环境中,卫星定位和导航导致定位信号接收不到或较弱,经常会出现定位中断的情况,这会导致基于GNSS信号的定位和导航方式在农地内难以稳定实现自动驾驶。

另一方面,由于季节的变化以及农地种植物的生长状态在局部位置的差异以及不同农地种植物之间的差异,导致采用单一导航方式会存在导航定位偏差,以及导航系统的通用性较差,因此会带来极差的导航效果。

此外,在常用的定位导航技术中,目前人们通常通过识别图像中特定的特征来进行定位,例如在图像中识别道路边界线。由于公路道路的结构化特点以及相对清晰稳定的道路标识的存在,这种特征识别的方式通常被应用在乘用车自动驾驶的定位中。因此,有人也试图通过这种特征识别的方式来消除高大农地中由于采用GNSS信号进行定位和导航的不稳定性问题。但是农业农地是一个半结构化的工作环境,图像特征会随着光线变化,季节变化,而且也会随着植物生长和种类变化等改变,因此,依赖图像特征的方式进行环境识别来进行定位的方式,往往不能够跨时间跨空间的稳定工作。一旦光线变化、季节变化以及植物生长或果树种类的变化,就会形成新环境,因此新环境就需要大量人工标注和重新训练算法来保障定位的准确性。

为此,人们也采用一次性对整个农地生成导航地图,并基于生成的导航地图进行定位导航,类似于扫地机器人,一次性形成整个被打扫空间的地图。但是,由于农地巨大,果树随着季节的生长变化会形成不同的物理空间,这也会导致用户需要不断更新地图,这一方面导致车辆需要准备巨大的地图存储空间以及经常性的地图更新,另一方面,这种频繁的地图更新过程给用户造成了极大的操作负担。

因此,对于大规模高大植株种植园的所有者而言,急需一种简单易行,成本低廉的车辆在种植园内自动驾驶时的选择最佳导航信源的进行定位和导航方法和系统。

发明内容

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