自动导航控制系统

自动驾驶汽车硬件系统概述

自动驾驶汽车硬件系统概述 自动驾驶汽车的硬件架构、传感器、线控等硬件系统 如果说人工智能技术将是自动驾驶汽车的大脑，那么硬件系统就是它的神经与四肢。从自动驾驶汽车周边环境信息的采集、传导、处理、反应再到各种复杂情景的解析，硬件系统的构造与升级对于自动驾驶汽车至关重要。 自动驾驶汽车硬件系统概述 从五个方面为大家做自动驾驶汽车硬件系统概述的内容分享，希望大家可以通过我的分享，对硬件系统的基础有个全面的了解： 一、自动驾驶系统的硬件架构 二、自动驾驶的传感器 三、自动驾驶传感器的产品定义 四、自动驾驶的大脑 五、自动驾驶汽车的线控系统

自动驾驶事故分析 根据美国国家运输安全委员会的调查报告，当时涉事Uber汽车——一辆沃尔沃SUV系统上的传感器在撞击发生6s前就检测到了受害者，而且在事故发生前1.3秒，原车自动驾驶系统确定有必要采取紧急刹车，此时车辆处于计算机控制下时，原车的紧急刹车功能无法启用。于是刹车的责任由司机负责，但司机在事故发生前0.5s低头观看视频未能抬头看路。 从事故视频和后续调查报告可以看出，事故的主要原因是车辆不在环和司机不在环造成的。Uber在改造原车加装自动驾驶系统时，将原车自带的AEB功能执行部分截断造成原车ADAS功能失效。自动驾驶系统感知到受害者确定要执行应急制动时，并没有声音或图像警报，此时司机正低头看手机也没有及时接管刹车。

目前绝大多数自动驾驶研发车都是改装车辆，相关传感器加装到车顶，改变车辆的动力学模型；改装车辆的刹车和转向系统，也缺乏不同的工况和两冬一夏的测试。图中Uber研发用车是SUV车型自身重心就较高，车顶加装的设备进一步造成重心上移，在避让转向的过程中转向过急过度，发生碰撞时都会比原车更容易侧翻。 自动驾驶研发仿真测试流程 所以在自动驾驶中，安全是自动驾驶技术开发的第一天条。为了降低和避免实际道路测试中的风险，在实际道路测试前要做好充分的仿真、台架、封闭场地的测试验证。 软件在环（Software in loop），通过软件仿真来构建自动驾驶所需的各类场景，复现真实世界道路交通环境，从而进行自动驾驶技术的开发测试工作。软件在环效率取决于仿真软件可复现场景的程度。对交通环境与场景的模拟，包括复杂交通场景、真实交通流、自然天气（雨、雪、雾、夜晚、灯光等）各种交通参与者（汽车、摩托车、自行车、行人等）。采用软件对交通场景、道路、以及传感器模拟仿

北斗卫星导航系统在物联网中的应用

XINYU UNIVERSITY 公选课论文 （2012 届） 题目北斗卫星导航系统在物联网中的应用 二级学院数学与计算机科学学院 专业计算机网络技术 班级12计网班 学号 学生姓名 指导教师 北斗卫星导航系统在物联网中的应用 摘要 在讨论了北斗导航和物联网的技术发展现状的基础之上，分析了北斗导航在物联网中的应用，主要的热点应用领域包括导弹制导、环境监测、智能交通、无人工厂、现代物流、灾害预警 关键词：北斗导航；物联网；通信技术 Beidou satellite navigation system in the application of the Internet of things Abstract In the beidou navigation is discussed and the Internet of things technology development present situation, on the basis of analysis of the beidou navigation in the application of Internet of things, the

main application fields of the hot spot of missile guidance, environmental monitoring, intelligent transportation, modern logistics, disaster warning, no one factory Key words:Beidou navigation; The Internet of things; Communication technology 第一章引言 北斗导航是我国具有独立自主知识产权的技术，物联网技术是一门新兴技术，在日趋成熟的理论基础支撑下，北斗导航将更好地服务于物联网，推进生产力发展，更好地服务于国民经济和国防建设。在物联网技术中，信号需要对网络中的每个物体进行精准的导航和位置服务。北斗导航准确的定位、导航和授时功能可以更好地促进物联网技术的发展。 第二章技术发展现状 北斗导航是我国自行研制、自行建设、自行管理，具有完全自主知识产权的全球卫星导航系统。该系统工作在2491.75MHz的频率上，可向用户提供全天候、高精度的即时定位服务，定位精度可达到纳秒级，与GPS相当。系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各个行业的应用。 北斗导航是由太空的导航通信卫星、地面控制中心和用户终端三部分组成。组成北斗导航的三部分：太空段由5颗静止轨道卫星和

自动导航车(AGV)的激光引导技术研究

自动导航车（AGV）的激光引导技术研究 浙江大学城市学院自动化1003班蔡刚刚 摘要：本文主要介绍了AGV引导的方式，尤其是激光引导AGV系统原理及控制原理。通过对系统功能的介绍和突出特点的归纳，不仅可以看出技术上的先进性，更重要的是能看到系统管理思想的科学性，系统构成的周密性，系统运行的协调性。 关键词： AGV; 激光引导; AGV控制原理 AGV laser guidance technology research CAI Gang-gang Abstract: This paper mainly introduces the AGV lead the way, especially the laser guide AGV system theory and control theory. Through analyzing the system function and the prominent characteristics of induction, we can see not only the advanced nature of technology, more important is to see the system management of scientific thinking, system structure thorough, system coordination. Key words: AGV; laser system; AGV control theory 引言：自动导航小车（AGV）是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有小车编程与停车装置、安全保护以及各种移载功能的运输小车。近年来随着现代物流以及相关技术在我国高速发展，AGV已广泛应用于物流系统和柔性制造系统中，其高效、快捷、灵活，大大提高了生产自动化程度和生产效率。 本文所研究的AGV位于一个数字化车间中，采用激光引导方式，可在导引区内精确定位，并能根据要求任意改变其运行路径，从而数字化车间物料自动搬运。 激光引导的原理及特点 1.AGV引导方式简介 目前，引导方式有很多种，但并非所有的方法都可以在AGV系统中应用，除了激光引导外，AGV通常还可以采用一下几种引导方式： (1)电磁引导 在AGV的行驶路径上埋设金属线，并加载引导频率，其主要优点是引导线隐蔽，不易污染和破损，引导原理简单，便于控制和通信，对声光无干扰，缺点是灵活性差，改变或扩充路径较麻烦，对引导线路附近的铁磁物质有干扰，电线铺设工作量大，维护困难。 (2)直接坐标引导 用定位块将AGV的行驶区域分成若干坐标小块，通过计数实现引导，其优点是可以实现路径的修改，引导的可靠性好，对环境无特别要求，缺点是地面测量安装复杂，工作量大，引导精度低。 (3)惯性引导 在AGV上装有陀螺仪，根据陀螺仪的偏差进行导引，其主要优点是技术先进，准确度高，灵活性强，便于组合和兼容，适用领域广，缺点是成本较高，维护保

(整理)自动控制综合设计_无人驾驶汽车计算机控制系统方案

自动控制综合设计 ——无人驾驶汽车计算机控制系统 指导老师： 学校： ：

目录 一设计的目的及意义 二智能无人驾驶汽车计算机控制系统背景知识三系统的控制对象 四系统总体方案及思路 1系统总体结构 2控制机构与执行机构 3控制规律 4系统各模块的主要功能 5系统的开发平台 6系统的主要特色 五具体设计 1系统的硬件设计 2系统的软件设计 六系统设计总结及心得体会

一设计目的及意义 随着社会的快速发展，汽车已经进入千家万户。汽车的普及造成了交通供需矛盾的日益严重，道路交通安全形势日趋恶化，造成交通事故频发，但专家往往在分析交通事故的时候，会更加侧重于人与道路的因素，而对车辆性能的提高并不十分关注。如果存在一种高性能的汽车，它可以自动发现前方障碍物，自动导航引路，甚至自动驾驶，那将会使道路安全性能得到极大提高与改善。本系统即为实现这样一种高性能汽车而设计。 二智能无人驾驶汽车计算机控制系统背景知识 智能无人驾驶汽车是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。目前对智能汽车的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性，以及提供优良的人车交互界面。近年来，智能车辆已经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。 通过对车辆智能化技术的研究与开发，可以提高车辆的控制与驾驶水平，保障车辆行驶的安全通畅、高效。对智能化的车辆控制系统的不断研究完善，相当于延伸扩展了驾驶员的控制、视觉和感官功能，能极促进道路交通的安全性。智能车辆的主要特点是以技术弥补人为因素的缺陷，使得即便在很复杂的道路情况下，也能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物，沿着预定的道路轨迹行驶。 三系统的控制对象 （1）系统中心控制部件（单片机）可靠性高，抗干扰能力强，工作频率最高可达到25MHz，能保障系统的实时性。 （2）系统在软硬件方面均应采用抗干扰技术，包括光电隔离技术、电磁兼容性分析、数字滤波技术等。 （3）系统具有电源实时监控、欠压状态自动断电功能。 （4）系统具有故障自诊断功能。

人工智能在自动驾驶技术中的的应用

人工智能在自动驾驶技术中的应用 摘要：随着技术的快速发展云计算、大数据、人工智能一些新名词进入大众的视野，人工智能是人类进入信息时代后的又一技术革命正受到越来越广泛的重视。作为人工智能等术在汽车行业、交通领域的延伸与应用，无人驾驶近几年在世界范围内受到了产学界甚至国家层面的密切关注。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。自动驾驶技术将成为未来汽车一个全新的发展方向。本文将主要介绍人工智能技术在自动驾驶中的应用领域，并对自动技术的发展前景进行一个简单的分析。 关键词：人工智能；自动驾驶；智能汽车；图像识别 0. 引言 人工智能是一门起步晚却发展快速的科学。20 世纪以来科学工作者们不断寻求着赋予机器人类智慧的方法。现代人工智能这一概念是从英国科学家图灵的寻求智能机发展而来，直到1937年图灵发表的论文《理想自动机》给人工智能下了严格的数学定义，现实世界中实际要处理的很多问题不能单纯地是数值计算，如言语理解与表达、图形图像及声音理解、医疗诊断等等。1955 年Newell 和Simon 的Logic Theorist证明了《数学原理》中前52 个定理中的38 个。Simon 断言他们已经解决了物质构成的系统如何获得心灵性质的问题( 这种论断在后来的哲学领域被称为“强人工智能”) ，认为机器具有像人一样逻辑思维的能力。1956 年，“人工智能”( AI) 由美国的JohnMcCarthy 提出，经过早期的探索阶段，人工智能向着更加体系化的方向发展，至此成为一门独立的学科。五十年代，以游戏博弈为对象开始了人工智能的研究；六十年代，以搜索法求解一般问题的研究为主；七十年代，人工智能学者进行了有成效的人工智能研究；八十年代，开始了不确定推理、非单调推理、定理推理方法的研究；九十年代，知识表示、机器学习、分布式人工智能等基础性研究方面都取得了突破性的进展。 1. 人工智能在自动驾驶技术中的应用概述 人工智能发展六十年，几起几落，如今迎来又一次热潮，深度学习、计算机

我国北斗卫星导航系统应用需求及效益分析_杨军

收稿日期:2004-05-12。 项目来源:国家自然科学基金资助项目(70271030)。 文章编号:1671-8860(2004)09-0775-04文献标识码:A 我国北斗卫星导航系统应用需求及效益分析 杨 军1 曹 冲1 (1 华中科技大学管理学院,武汉市珞喻璐1037号,430074) 摘 要:在介绍我国卫星导航系统应用概况的基础上,比较分析了北斗卫星导航系统民用的优势和劣势,对我国北斗卫星导航系统民用市场的用户数和产值进行了预测,并对其作了经济效益和社会效益分析。关键词:北斗卫星导航系统;市场预测;效益分析中图法分类号:P228.42 随着第三颗/北斗一号0导航定位卫星发射成功,它与前两颗/北斗一号0工作星组成了中国完整的卫星导航定位系统,确保全天候、全天时提供卫星导航信息,从而为我国今后卫星导航系统的发展打下了基础。它标志着中国已建立了完善的第一代卫星导航定位系统,对中国国民经济建设和国防建设的进一步发展将发挥重要的作用。/北斗一号0卫星导航系统现在已开始在军队使用,但目前民用的范围和深度还不是十分普遍,如果能加大卫星导航系统在民用上的步伐,将会有力推动我国卫星导航系统在各行各业的应用。本文介绍了我国卫星导航系统的应用概况,对我国卫星导航系统的民用市场进行了市场预测和效益分析 [1,2] 。 1 我国卫星导航系统应用概况 卫星导航技术在中国的应用与研究始于20世纪80年代中期,从90年代开始,随着GPS 从海湾战争后逐渐走向民用市场,特别是卫星导航系统在众多领域表现出的巨大优势与适应性,其中隐藏的巨大商机与诱人前景吸引大批公司纷纷涌入这一市场,大量技术人员纷纷研究这一课题,而通信技术与计算机技术又对卫星导航技术的应用推波助澜,以GPS 为核心的卫星导航定位技术应用在中国经过15a 左右的历程,正向更高层次、更广阔的领域发展。 中国卫星导航技术的应用领域十分广阔,传 统的测量应用及军工相关应用的比例正在逐年下降,已渗透到许多新的行业。现实的应用已经使卫星导航技术从专业化领域走向了大众化应用的广阔前景,这也使得卫星导航技术逐渐成为通信、互联网之后的第三个新的I T 增长点。 2 我国北斗卫星导航系统应用的市 场需求 经过对相关部门的调查,我国北斗卫星导航系统的市场需求体现在如下几方面[1,2]。 1)2003年前5个月,我国铁路的日均装车量为8.2万车,累计发送货物7.22亿吨,同比增长8%。铁路部门2002年铁路机车保有量为1万多台,基于铁路安全和运输安全保障体系的考虑,一直未采用GPS,而北斗卫星导航系统是我国自主知识产权的导航系统,具有定位、授时和双向短信功能,在铁路运输安全保障体系中具有其他定位手段无法替代的作用。 2)渔业船只20多万艘,海上渔业是我国卫星导航应用较早的领域,GPS 已经占领了比较大的市场。但由于受通信方式的限制,和陆地管理部门联系困难,而北斗系统则具有明显的优势。 3)根据2000年统计,我国运输部门在册登记运输车辆540多万辆,其中120万辆是客运车辆,420万辆是货运车辆。以长途运输为例,这是我国卫星导航系统在物流运输管理上能发挥重大作用的领域,其应用市场需求迫切,潜力巨大。从 第29卷第9期2004年9月武汉大学学报#信息科学版 Geomatics and Information Science of Wuhan Universi ty Vol.29No.9Sept.2004

浅谈农机GPS卫星定位和自动导航驾驶系统的应用

农机GPS卫星定位和自动导航驾驶系统的应用概论随着我国高新技术的应用和电子信息技术的渗透，以及现代化精细农业的要求和农机高科技技术的迅速发展。农机GPS卫星定位和自动导航驾驶已成为现代化大农业的一个重要组成部分。在播种、施肥、洒药、收获、整地、起垄等许多农机作业项目上发挥着重要的作用，并有着广阔的发展前景。 2010年鹤山农场本着“立足大农机、发展大农业”的原则，不断提高农机科技含量和高新技术的推广应用，为迪尔7830、克拉斯836等先进机型安装了17套GPS卫星定位和自动导航驾驶系统，通过进行秋整地和秋起垄作业，这套系统不仅提高了机车的作业质量和工作效率，实现节本增效，而且很大程度的减轻了驾驶操作人员的劳动强度。 “三秋”阶段机车减少了“重漏”和“空跑”现象，17台车共节省主燃油45吨，节约资金33.75万元，提高机车工作效率20%以上，增加时间利用率4个百分点。实现节本增效67.75万元。 1 系统的组成和工作原理 1.1 系统组成：主要有导航光靶、方向传感器、通信模块、导航控制器、液压控制器等。 导航光耙：接收GPS的定位信号，在设定导航线后，根据机组作业幅宽进行自动直线导航，技术特点是在没有作业导航图的情况下可在作业中生成导航线，差分GPS的定位下，可对农机田间直线行走作业精确引导，使机组作业不重不漏，并具有作业面积计算统计等功能。 方向传感器：向导航控制器发送高精度的转角信息。

通信模块：接收基站的差分数据。 导航控制器：自动驾驶系统的核心，通过接收GPS的定位信息和方向传感器的转角信息，向液压系统发送指令。 液压控制器:液压控制器根据导航控制器发送的指令，改变油箱的流量和流向，保证农机按照设定的路线行驶。 1.2 工作原理 首先在在导航光靶上设定车辆行走线，设置导航模式（直线或者曲线）。通过接收基站差分数据，实现厘米级的卫星定位，实时向向控制器发精确的定位信息。方向传感器实时向控制器发送车轮的运动方向。导航控制器根据卫星定位的坐标及车轮的转动情况，实时向液压控制阀发送指令，通过控制液压系统油量的流量和流向，控制车辆的行驶，确保车辆按照导航光耙设定的路线行驶。 2 实际作业情况 2.1 提高土地利用率。 该系统的基站设在农场农机管理服务中心，设备要求24小时工作，基站的覆盖半径可达50KM，可以完全覆盖全场地号的作业面积，满足农场农机田间作业要求。农机使用自动驾驶系统进行起垄、播种、洒药、整地等作业时，结合线之间的偏差和千米直线度偏差可以控制在2.5厘米，减少农作物生产投入成本，并且可以提高农艺作业质量，避免作业过程产生的“重漏”现场，降低生产成本，提高土地利用率，增加了经济效益。 2.2 提高机车时间利用率和作业质量 该系统提高了机车的操作性能，延长了作业时间，可以实现夜间播种作业，

自动导航小车避障的研究设计

目录 第一章前言 0 1.1 机器人简介 0 1.1.1 机器人的发展阶段 0 1.1.2 机器人的结构组成 (1) 1.2 自动导航小车的避障设计中的关键技术 (1) 1.2.1 结构及其优化设计技术 (1) 1.2.2 传感器技术 (1) 1.3 选题的背景和意义 (2) 第二章系统方案设计 (3) 2.1 系统主要任务 (3) 2.1.1 控制系统要求 (3) 2.1.2 方案选择 (3) 2.2 系统总体设计 (4) 2.2.1 系统组成 (4) 2.2.2 系统工作原理 (4) 第三章系统的硬件设计 (5) 3.1 单片机89C51 (5) 3.2 电源设计 (6) 3.3 红外传感器电路设计 (7) 3.3.1 供电电路设计 (7) 3.3.2 传感器网络与单片机接口电路设计 (9) 3.4 电机闭环控制电路设计 (10) 3.4.1 直流电动机的脉冲调压调速原理 (10) 3.4.2控制电路PWM发生器 (11) 3.4.3速度反馈环节设计 (13) 第四章系统软件设计 (16) 4.1 软件设计 (16)

4.2 初始化设计 (17) 4.3 红外传感器网络信息采集 (18) 4.4 电机速度控制 (19) 第五章结束语 (21) 参考文献 (22) 致谢 (23)

摘要：自动导航小车是指借助超声波、红外线等传感器设备对小车周围的环境进行探测，并且利用工程机对传感器设施所探测到的障碍物有关信息进行处理，使自动导航小车能够其躲避障碍物安全行驶。设计出一种反应快，适应能力强的控制系统是实现导航小车避障的关键。 本设计提出了一种简单实用的智能小车避障系统设计方法，采用89C51单片机作为主控芯片，电机作为执行元件，红外传感器作为检测元件。系统由主控模块、红外传感器探测模块、车体框架、电机驱动模块、稳压模块及电源组成。其中主控模块是整个系统的最关键部位，系统由单片机通过I/O口控制各个模块。 通过以上方案完成小车避障系统的软、硬件设计，成功实现了小车躲避障碍物的功能。 关键词：自动导航小车；避障系统；红外线传感器；单片机

北斗卫星导航系统与应用综述

北斗卫星导航系统及应用综述 0引言 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统（BDS），是继美全球定位系统（GPS）和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球围全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns。2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。 1 北斗卫星导航系统基本信息介绍 中国在2003年完成了具有区域导航功能的北斗卫星导航试验系统，之后开始构建服务全球的北斗卫星导航系统，于2012年起向亚太大部分地区正式提供服务，并计划至2020年完成全球系统的构建。北斗卫星导航系统和美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统及欧盟伽利略定位系统一起，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 1.1 北斗卫星导航系统的定位原理 “北斗一号”卫星导航系统的定位原理与GPS系统不同,GPS采用的是被动式伪码单向测距三维导航,由用户设备独立解算自己的三维定位数据,而“北斗一号”卫星导航定位系统则采用主动式双向测距二维导航, 由地面中心控制系统解算供用户使用的三维定位数据。“北斗”卫星是中国“北斗”导航系统空间段组成部分,由两种基本形式的卫星组成,分别适应于GEO和MEO轨道。“北斗”导航卫星由卫星平台和有效载荷两部分组成。卫星平台由测控、数据管理、姿态与轨道控制、推进、热控、结构和供电等分系统组成。有效载荷包括导航分系统、天线分系统。GEO卫星还含有RDSS有效载荷。因此,“北斗”卫星为提供导航、通信、授时一体化业务创造了条件。“北斗”导航卫星分别在1559MH z～1610MH z、1200MH z～1300MH z两个频段各设计有两个粗码、两个精密测距码导航信号, 具有公开服务和授权服务两种服务模式[1]。 “北斗二号”导航卫星系统体制第二代导航卫星系统与第一代导航卫星系统在体制上的差别主要是: 第二代用户机可免发上行信号,不再依靠中心站电子高程图处理或由用户提供高程信息,而是通过直接接收卫星单程测距信号来自己定位, 系统的用户容量不受限制,并可提高用户位置隐蔽性。

车载GPS导航系统的应用及功能

车载GPS导航系统的应用及功能 现代人对于GPS已经不是很陌生了，虽然GPS系统一开始是为军事目的而建立的，但很快在民用方面得到了极大的发展。把GPS用于车载导航来说，有不少人恐怕还只是听说过，没有实践过吧。GPS汽车应用系统的未来似乎是无可限量，技术进步带来的梦想也是没有止境的。GPS汽车系统为地球表面上每一块土地提供了一个全新的、瞬时可知的地址——这是对位置和距离制定的新的国际标准。 应用 在了解车载GPS之前大家应该知道车载GPS导航的结构和与车辆跟踪系统的区别。 就目前的车载GPS系统终端通常由GPS模块、无线通信模块、报警控制模块、语音控制模块、显示模块和车载PC等几个部分组成： 1.GPS模块：安装到车辆上的小型装置，是GPS车载单元的一部分，用来接收卫星所传递的信息。 2.无线通信模块：通常采用车载无线电话、电台或移动数据终端（MDT）以完成信息交互功能。 3.报警控制模块：向监控中心网络发出报警讯号，通报车辆异常信息。 4.语音控制模块：完成声音控制及服务等功能。 5.显示模块：用来显示位置路况等视频图象信息，可选用LCD、CRT或TV显示。 6.车载PC：整合处理各功能模块，配合相应的软件，完成指定功能，如进行数据处理，计算出所在位置的经度，纬度，海拔，速度和时间等。 由于使用环境的特殊性，作为系统核心的车载PC的必须体积小，集成度高，功耗低，处理能力强，操作简单便捷。目前车载PC较多的使用嵌入式操作系统，如WINDOWS CE 和嵌入式LINUX等。根据车辆使用的频繁性以及道路的复杂性的要求，它必须可靠性要高，且扩展性和兼容性要好． GPS车辆应用系统一般分为两大类：车辆跟踪系统和车辆导航系统。它们在功能上截然不同，一种是用于车辆的防盗，一种则是用于车辆的自主导航。由于“只接受，不发射”信号是GPS是接收系统的一大特点，所以用于防盗的GPS跟踪系统就是要借助通信网络以及政府配套系统给GPS车载防盗仪，提供收取使用费用的解决方案。而车载导航仪是通过接受卫星信号，配合电子地图数据，适时掌握自己的方位与目的地，自主导航的模式不收取任何使用费用，用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。 GPS技术是利用GPS卫星信号接收的，可以24小时不间断地接收卫星发送的数据参数结算出接收的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。车载导航仪是通过接受卫星信号，配合电子地图数据，适时掌握自己的方位与目的地，自主导航的模式不收取任何使用费用，用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。当使用者把车载GPS安装在车上后，无论使用者身处哪个城市、城镇或是郊区，我们都能在转瞬之间找到一家餐馆或是最近的一家加油站。 就我国目前已悄然兴起GPS专业玩家一族，他们大部分是户外运动和汽车越野爱好者。这些使用者还可以通过车载GPS了解车辆行使方向，这样就取代传统的高度计，还可以显示海拔高度等信息。通过GPS对卫星信号的接受计算，可以测算出行驶的具体速度。对于那些热爱户外运动，汽车越野爱好者来说GPS让他们再也不会为迷失方向而苦恼，因为GPS 导航仪可以让驾车者对行驶道路了如指掌。GPS导航仪还提供全程语音提示，驾车者无须观察显示界面就可能实现导航的全过程，使得行车更加安全舒适。 但由于GPS车辆导航系统在中国市场刚刚起步，市场氛围不如GPS车辆跟踪系统成熟，但谁也不否认，这个方兴未艾的市场具有无限的升值潜力。随着中国汽车工业的发展，汽车

基于多种传感器的自动导航小车避障的研究

基于多种传感器的自动导航小车避障的研究 李雯雯 【摘要】：本文使用了超声波传感器和红外开关对自动导航小车周围的环境进行探测,并且利用工控机对超声波传感器所探得的障碍物信息进行处理,最终通过一种改进的模糊神经控制算法来完成障碍物的识别,从而实现了自动导航小车的自主避障。针对自动导航小车行驶中的安全问题,设计了一种近距离障碍物实时检测系统,较好地实现了对自动导航小车周围障碍物的实时测距,并通过人机交互,将信息实时反馈给用户进行适当处理。论文具体内容如下所示: 系统硬件包括超声波测距传感器、工控机和其它连接器件。超声波测距传感器用来探测障碍物,利用红外开关对超声波传感器的测距盲区进行补偿,工控机是系统的数据采集控制站,控制4组超声波测距传感器和红外开关,进行数据的处理,发出控制信号,驱动执行机构,实现障碍物智能判别,使自动导航小车自动避障。系统软件包括数据采集模块和数据处理模块。数据采集模块用来实现对超声波信号发射的控制,数据输入/输出通道的开闭。数据处理模块用来计算障碍物的距离,判断障碍物方位并发出控制指令。软件使用编程语言VC+ +来编写。经联机调试及部分功能的测试,所设计的超声波传感器系统可实现对周围环境里障碍物的探测;障碍物判别系统将能够保障自动导航小车的安全行驶,系统基本达到了设计要求,运行稳定。另外,设计并制作了语音控制小车系统。该设计以凌阳单片机SPCE061A 为核心控制部件,减速直流电机LS17RU419i,电机驱动芯片L298N,红外线光电传感器TCRT5 000,反射式红外传感器ST178等为主要元件,智能控制技术为理论基础,论证了该方案的可行性。系统紧紧抓住了凌阳单片机的优点,围绕它设计和编制了语音控制小车软件部分,并应用了凌阳单片机SPCE061A的语音模块。本方案充分利用了凌阳单片机的强大的编程,语音处理,中断以及多功能的输入输出口,并且操作简单,易于修改,经调试达到了预期的目的。 【关键词】：自动导航小车超声波传感器避障移动机器人障碍物测距 【学位授予单位】：西安科技大学 【学位级别】：硕士 【学位授予年份】：2008 【分类号】：TP242.61 【目录】： 摘要3-4 ABSTRACT4-10 1 绪论10-18 1.1 机器人概述10-13 1.1.1 机器人的发展历程回顾10-11 1.1.2 机器人的现状11-12 1.1.3 自动导航小车的发展及应用12-13 1.2 自动导航小车研究中的关键技术13-16 1.2.1 体系结构及其优化设计技术13-14 1.2.2 多传感器信息融合技术14-15

农用拖拉机自动导航驾驶系统播种实例

播种作为农田作业的重要环节之一，直接影响着后续的管理和产量。播种的成功取决于种子质量、种植环境和播种质量。就目前的条件而言，在保证种子本身质量的前提下，改善种植环境、提高播种质量就成了我们提高产量的关键。 下面，我们一起去看看河北某合作社的土豆播种吧。 图为作业区域 土豆此类作物对播种要求较高，须在短短几天内将种植作业全部结束。在这种严酷的条件背景下，拖拉机驾驶员必须保证每日15小时以上的工作时间，如遇天气环境较差的年份，工作时间可能更长。驾驶员必须透支自己的精神力和体力，完成这些工作，一旦天黑，工作效率和效果将大打折扣。 2015年，该合作社引进了华测领航员NX100农机自动驾驶系统，并计划进行土豆播种作业。以下图片为您重现了现场: 1、北斗定位天线的安装 将北斗小盘天线拧在吸盘上，用卷尺量取数据，将吸盘固定到车头或车顶中心。

天线的位置示意图 2、显示屏的安装 将控制箱支臂一端连接显示屏固定架，另一端用燕尾钉固定到车体。 显示屏的位置示意图 3、控制器的安装 找一个空间足够且水平的位置安放控制器，NX100与车身水平角度相差不得大于30°NX100的安装方向为正面朝上且接口在前进方向的右边。

控制器的位置示意图 4、液压阀的安装 制作一个L型的铁板，在拖拉机找一处合适位置，将铁板一面固定，将液压阀固定于另一面。 液压阀的位置示意图 5、角度传感器的安装 角度传感器安装：角度传感器必须固定死，不能有丝毫的松动；传感器旋转角度需要小于并尽量接近于90度；车辆打正时传感器数值需在±200以内；前轮向左右打死时角度传感器的杆不能接触到车辆任何部位以免影响车辆正常工作。

论述自动导航小车的路径规划与控制

论述自动导航小车的路径规划与控制 【摘要】自动导航小车是科技不断进步的产物，在这个小车中安装了自动导航装置，可以使小车沿着指定的路径行驶，这种类型的小车具有较高的安全性，而且功能更多，是自动化物流系统中一项重要的设备。在研究自动导航小车时，需要对其路径规划以及控制系统进行深入的研究，还要尽量降低设计中存在的误差，这样才能使自动导航小车在复杂的环境下更好的运行。本文对路径规划的定义以及方法进行了介绍，还对不同环境下自动导航小车的路径规划策略进行了分析，最后对自动导航小车各部分软件的控制进行了探讨，以供参考。 【关键词】自动导航小车；路径；规划；控制 随着科技的不断进步，我国自动化技术发展越来越好，这对提高人们的生活质量有着较大帮助。应用自动化技术，可以生产出具有更多功能的机器与设备，比如，自动导航小车就是一种新型的机器，其具有自动定位与行驶的特点，可以利用计算机技术，对小车的行驶路径进行规划与控制。自动导航小车的设计与制作涉及多个领域，在科技不断发展的背景下，我国自动化控制水平越来越高，这也促进了自动导航小车的发展。下面笔者对自动导航小车的路径规划以及控制方法进行简单分析。 1.自动导航小车路径规划的定义与方法 1.1自动导航小车路径规划的定义 有学者对自动导航小车这类机器的路径规划有着如下定义：在自动导航小车中，设有自动导航系统，该系统是由较多的刚体部件构成的，而且有着不同的自由度。如果该系统可在二维或者三维空间中运行，则说明小车可以在不破坏自身运动约束的条件下，进行自由运动。另外，在工作空间中，也存在较多的几何参数障碍。路径规划指的是自动导航小车在系统设定的连续动作下，由给定的初始位形运动到目标位形的设计。位形指的是自动导向小车位置与形态，相关设计人员通过改变位形，可以控制小车的行车路线。 1.2路径规划的方法 自动导航小车路径规划的方法主要有两类，其一是传统方法，其二是智能方法。第一类传统路径规划方法中，常用的有自由空间法、图搜索法、人工势场法等；第二类智能路径规划方法中，常用的是基于遗传算法的路径规划、基于人工势场的路径规划等等。在现代自动导航小车设计中，应用智能方法比较多，其可以提高路径规划的准确性，下面笔者对自动导航小车的路径规划常用的几种智能方法进行简单的介绍。 1.2.1基于遗传算法的路径规划

GPS自动导航驾驶系统

GPS自动导航驾驶系统 天宝Autopilot自动导航驾驶系统可以为您从起垄到收割整个过程提供2.5厘米的重复测量精度，为您的操作增加无可比拟的精确度。 详细介绍： 起垄作业在整个农业生产过程中至关重要，起垄作业的质量直接关系到以后播种，喷药作业的“重漏”，关系到作业成本的高低。 传统的起垄作业完全依赖驾驶员的驾驶经验，在直线度和结合线的精度上很难得到保证，尤其在地块较大的情况下，偏航的情况在所难免.返工,以及播种时的重漏，结合线偏差过大直接造成生产成本的加大和地块利用效率的降低。 Trimble的autopilot自动导航驾驶系统通过高精度的GPS+GLONASS卫星定位系统，通过控制农机的转向液压系统，控制农机按照设定的路线（直线或曲线）自动行驶，不需驾驶方向盘。在保证农机直线行驶的同时，结合线之间的偏差可以控制在2.5厘米，充分解决播种重漏的问题，降低生产成本，提高土地利用效率。 工作原理： l 在导航光靶上设定车辆行走线，设置导航模式（直线或者曲线）。 l 接收基站差分数据，实现厘米级的RTK卫星定位，实时向控制器发送精确的定位信息。 l 方向传感器实时向控制器发送车轮的运动方向。 l 导航控制器根据卫星定位的坐标及车轮的转动情况，实时向液压控制阀发送指令，通过控制液压系统油量的流量和流向，控制车辆的行驶，确保车辆按照导航光靶设定的路线行驶。 系统组成 l EZ-GUIDE500导航光靶：内置双频GPS接收机；31个醒目指示灯在任何能见度下快速给您在线信息反馈；多重导航模式可供选择，直线，曲线，环线；大按钮，一按即可完成所有主要导航功能，GPS状态，设置和帮助功能的控制；使用U盘简单快速的把每天的作业数据导入计算机，用于出图和打印报告。 l 方向传感器：独特的方向传感器向导航控制器发送高精度的转角信息。 l 通信模块：通过GPRS/CDMA登陆服务器，接收基站的差分数据。 l 导航控制器：自动驾驶系统的核心，通过接收GPS的定位信息和方向传感器的转角信息，向液压系统发送指令。 l 液压控制器:液压控制器根据导航控制器发送的指令，改变油箱的流量和流向，保证农机按照设定的路线行驶。 优势 l 农机使用自动驾驶系统进行起垄、播种、喷药、收获等农田作业时，衔接行距的精度可达2公分,可以减少农作物生产投入成本,并使农作物的种植农艺特性优化,提高农艺作业质量,避免作业过程产生衔接 行的“重漏”,降低成本,增加经济效益

北斗卫星导航系统主要应用领域

北斗卫星导航系统主要应用领域 1、交通运输重点运输监控管理、公路基础设施、港口高精度实时定位调度监控； 2、海洋渔业船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理； 3、水文监测多山地域水文测报信息的实时传输； 4、气象监测气象测报型北斗终端设备，大气监测预警系统应用解决方案； 5、森林防火定位、短报文通信； 6、通信时统开展北斗双向授时，研制出一体化卫星授时系统； 7、电力调度基于北斗的电力时间同步； 8、救灾减灾提供实时救灾指挥调度、应急通信、信息快速上报、共享； 9、军工领域定位导航；发射位置的快速定位；搜救、排雷定位等。 国家积极推动北斗民用化进程，一系列的鼓励政策，为北斗的应用发展提供了广阔的空间。北斗卫星导航系统解决了精准定位的问题，靠一个北斗终端就能走遍大江南北。北斗系统的定位服务将在未来智慧生活中发挥巨大作用。 如今的北斗卫星导航系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，北斗卫星导航系统在使用中产生显着的经济效益和社会效益。 在气象行业，北斗卫星导航系统广泛应用于气象观测、灾害监测和气象信息的收集与发布，包括大气风向风速、水汽含量、海风海浪、雷电观测和预警等，极大提升气象观测、预报和灾害预警发布水平，增强气象领域防灾减灾能力。 中国海洋渔业水域面积300多万平方公里，现有渔船100多万艘、渔业人口2000多万，海洋渔业涉及渔民生命安全、国家海洋经济安全、海洋资源保护和海上主权维护，现已成为北斗民用规模最大的行业。北斗卫星海洋渔业安全生产信息服务系统的应用极大地保障了渔船的出海安全，巩固和发展了渔业生产，推动了“平安渔业”建设。以赴南沙生产作业的渔船为例。农业部南海区渔政局建立了“南沙渔船船位监控指挥管理系统”，系统建成后，监控中心能随时获知渔船方位，大大方便了相关职能部门对渔业生产的管理，实现看得见的管理调度。当渔民在海上遇险时，可以通过渔船上的卫星导航通信系统向监控中心发送遇险报告，监控中心收到报告时就可以根据卫星定位确定距离遇险渔船最近的船只，

自动往返小汽车的控制系统

自动往返小汽车的控制系统 目录 自动往返行驶小车的设计（搞要） (3) 第一章引言与概述 (4) 第二章系统设计总概述 (5) 第三章单片机简介 (6) 第四章主要电路的设计 (8) 第五章系统硬件电路设计 (11) 第六章系统软件设计 (16) 结束语 (17) 参考文献 (18) 附表 (19) 自动往返行驶汽小车的设计 【摘要】本设计介绍了AT89S51系列单片机为控制芯片，控制自动往返小汽 车控制系统硬件和软件的设计。通过小汽车对路面的检测和速度的调节，把 检测的信号送入单片机系统，经微机处理后，结合键盘控制实现LED显示， 并可实现对小汽车速度，转向的控制和绕过障碍物的能力。附以外围电路,运用单片机的运算和处理能力来实现小车的自动加速、限速、减速、定时，语音、前进、后退、左转、右转、显示行驶速度、行驶路程、行驶时间、等智能控制系统。控制自动往返小汽车控制系统硬件和软件设计。 【关键字】单片机；AT89S51芯片；自动往返小汽车；光电检测器。 第一章引言与概述 伴随着电子信息技术的飞速发展，单片机的应用越来越广泛，电子这个原本没有生命的东西越来越具有智慧了，而单片机在这当中充当着“大脑”的作用，指挥着系统完成其工作。 单片机通过用汇编语言或者C语言编程，可以实现不同情况下的，不同电路的自动控制，用它可以开发很多智能的玩具，如机器人、遥控飞机、智能车，实际生活中的很多电器，例如电冰箱、全自动洗衣机、空调等，还有就是很多测量仪器以及高科技的空间探测，宇宙探索等都用到单片机，可以说现在生活中大多数的智能物品都用到单片机，围绕单片机以及嵌入式系统形成的电子产业将会是一个持续发展，愈来愈具有竞争力，愈来愈具有生命力的产业，电子世界将会更具有魅力。 现今的世界，传感器的应用无处不在，自动电梯，保安系统，路灯的控制等，天气中的温度、湿度等等。而自动导航在实际中的应用也很广，包括航天事业中的自动导航，全球定位系统，视觉导航等，随着传感器技术，计算机网络技术，图像处理技术的飞速发展，自动导航将进一步得到发展，而智能机器人也将进一步发展，代替人在一些环境艰难的地方工作。 本设计正是基于小汽车的自动控制、安全定位等技术而进行的研究和尝试。主要通过单片机实现对小汽车运动的自动控制。小汽车在没有干扰的情况下，可以自动按照给定的路径行驶。并且能依照程序的指令，即时做到停、进、退、加速或减速等功能要求。 在这次毕业设计及制作过程中，我们使用了模拟电子技术、数字电子技术，单片机技术，电气控制技术以及机械等技术进行设计及制作。我们把三年中所学的理论知识基本都联系起来了，这次的设计及制作对理论联系实际有了一定的作用，使我们三年中所学的理论知识得到了升华 本课题综合运用了单片机技术、自动控制理论、检测技术等。使小车能在无人操作情况下，借助传感器识别路面环境，由单片机控制行进，实现初步的无人控制。798

农业机械自动导航技术研究进展

农业机械自动导航技术研究进展 发表时间：2019-07-15T09:36:38.107Z 来源：《中国经济社会论坛》学术版2019年第2期作者：戴津婧翁晓星赵晋王洁 [导读] 新时期科学技术的进步促进了农业技术的发展，农业机械技术的研发改变了传统的农耕劳作形式，农业生产变得更工业化。 戴津婧翁晓星赵晋王洁 浙江省农业机械研究院浙江金华 321000 摘要：新时期科学技术的进步促进了农业技术的发展，农业机械技术的研发改变了传统的农耕劳作形式，农业生产变得更工业化。本文以农业机械自动导航技术为中心，对其研究进展进行回顾分析，总结生产过程中各种操作经验以及生产效率提升的方法，推动我国农业稳定精准发展，并为农业科技进步提供理论指导。 关键词：农业机械卫星定位多机协同角度传感 新时期人民生活水平的不断提高，相应生活需求也不断上升，陈旧的农业机械生产水平显然已经无法满足现如今的生活节奏。为保障农业生产能够满足我国人民需求，提高农业机械化的水平势在必行，并加之自动导航技术的融入，减少人为操作的带来的损失，生产成本降低，农业种植生产效率也会大大提高。现如今的农业机械科技发展水平已经能够基本满足人民需求水平，优秀的农业机械技术同样得到了广泛的使用，加之自动导航技术的融入，应对新时期自动导航技术的应用，这项技术如若得到充分认可与应用，将帮助我国机械化得到更好的发展。 一、农业机械自动化导航的发展 我国在农业机械导航技术领域的发展已有很多阶段，在这一漫长进程中，我国导航技术方式始终处于多种形态并存的形式。无线电导航，农田触感导航，激光导航等都是导航技术的重要形态，在农业生产领域起到了举足轻重的作用。各种导航技术各有各的优点，针对性也有所不同，每一种技术都有各自针对于各种环境难题的解决方法。例如，引线电缆导航技术，此技术通过地下引线的方式提供地面信息，对于地面各种地形场合的问题都能够解决。并且丝毫不受天气气候的影响。缺点是电缆必须埋藏于地下，施工安装困难，并且受力范围只限于埋藏地周围，想要扩大受众导航范围，让更多的人接触新技术，必须增加人力物力的消耗，而且施工也受地形影响较大。 二、自动导航技术在农机化中应用的优势 2.1有效降低了驾驶人员的劳动强度。 近些年来，各种实践证明，自动导航技术在农业生产中确实具有重要作用。自动行驶的导航代替了工作人员集中精神改变收割机行走方向的方式，驾驶人员的关注点也相应减少，有效改善了驾驶人员的疲劳程度，减少犯错误概率的产生，农业生产效率得到提高。 2.2减少机械收获带来的损失。 自动导航技术相比人工播种来说，精准度得到保障，机械化造成的影响损失降低。像农作物交接行现象的出现大大减少了。对于收获的农作物浪费减少，农作物的损失率相应减少，成本更大程度得以降低。 三、农业机械自动导航技术的要点 3.1卫星定位系统。 在导航技术的应用过程中，精准的定位是达到预先目的的前提，这项标准对于接收信号的能力提出了要求，优良的卫星定位系统尤为重要。为达到这种目的，一般采用多个卫星融合释放信号的方式。这样的一套系统，即使在情况复杂多变的情况下，精准性、可靠性依然不会受到影响。这种精准的卫星定位系统大大方便农业生产工作，在丛林山区等复杂地形中使用，降低了工作难度，节约工作成本，大力推广了农机的科技力量，得到广大人民认可。 3.2角度传感系统。 角度传感器作为农机的灵敏器件，担任的任务也是巨大的，角度传感器采集的信息可以详细了解轮胎翻转程度，工作路线被详细操控，系统第一反应的调整避免了农机故障施工的出现。减少农作物损失率。并且角度传感器的精准导航也增加了农机工作速度，受地理环境气候影响的因素大大降低了。 四、农机自动导航技术的未来发展趋向 4.1多机协同导航技术。 多机协同的导航技术手段是适应目前农业发展的趋势，为保证农业生产的效率，走可持续发展战略，降低资金成本与能源消耗刻不容缓。这种多机协作的方式集群进行作业符合当前农业科技发展实际，并逐步普及农业工作技术领域，成为当前我国应对全民生活水平需要的有力措施。 4.2 GLASS导航技术。 当然，优良的卫星导航技术必须我没有强有力的技术手段支持，GLASS导航技术在农业卫星距离精算领域体现出独当一面的作用，实现的价值无可替代。GLASS导航技术具有的绝对定位功能，其精准无误的定点能力得到广泛认可。绝对定位是指以接受天线为定位的坐标，通过某种信号的方式，得到有用的导航信息数据。相对定位则是指两台以上的接收机从不同角度与方向对一组卫星进行观察，从而测定得到的数据，这种测量接收机天线之间位置的方法，更具有科学性，更能客观表达相对定位的含义。导航技术在工作时也难免会出现误差，通常出现误差主要由于接收机与传播途径和卫星之间的联系紊乱造成的。导航系统的主要作用为精确农业机械的具体位置，原有的农业机械性能也应该在此导航技术的基础上得到研究开发，提升精度性能。导航技术系统在接收到有效数据信息后，这些信息被传入中央处理器中，通过一系列复杂的运算，最终可靠准确的工作实行信息被传入农机反应系统。驾驶员可以根据这些反应的信息进行调整农机的操作进行有效的控制。 五、结束语 农业生产是一项利本安民的生产力，现如今的农业机械科技发展水平已经能够基本满足人民需求水平，优秀的农业机械技术同样在吉大范围内得到了广泛的使用，加之自动导航技术的融入，极大程度上对能源的消耗起到了降低的作用，改善了环境，也加强了对农机整体的控制能力。自动导航技术融合发展将各项传统的导航方式优点融为一体，在更多的工作环境问题上，能够得到有效的控制。避免了单一系统可能遇到的功能缺陷的问题。这种农业机械自动导航技术的应用，有效解决近些年来能源匮乏，环境污染等问题。降低了成本的投