[发明专利]基于卫星和视觉融合的导航偏差感知及其信息获取方法

权利要求书

1.基于卫星和视觉融合的导航偏差感知系统，其特征在于：该系统包括用于接收卫星信号的卫星天线、处理卫星数据的接收机、用于采集图像的相机以及用于图像处理和信息融合的控制器；所述卫星接收机上设有接收云基站信号的无线模块；所述卫星接收机连接两个卫星天线；所述控制器分别连接卫星接收机与相机。

2.基于卫星和视觉融合的导航偏差信息获取方法，包括以下步骤：

1)根据前期“耕、种”环节的卫星导航作业情况，在系统中设置存储导航参考A、B点位置及导航误差dz，设置存储视场区域高度h；

2)计算卫星导航参考线和视觉导航参考线的最大夹角△θm；

3)实时获取卫星定位坐标，参照卫星导航参考线AB，计算卫星导航偏差：移动平台参考点到卫星导航参考线AB的距离为卫星导航偏距d₁，移动平台纵向中心线与卫星导航线AB的夹角为卫星导航偏角θ₁；

4)相机触发采集作物图像，经过图像处理，在相机坐标系中确定视觉导航参考线CD；

5)将视觉导航参考线CD经过坐标转换放入大地坐标系中记为C’D’；

6)计算视觉导航偏差：移动平台参考点到视觉导航参考线C’D’的距离为视觉导航偏距d₂，移动平台纵向中心线与视觉导航参考线C’D’的夹角为视觉导航偏角θ₂；

7)若AB与C’D’夹角属于[0，△θm]，则最终导航偏差即为视觉导航偏差，最终导航偏距为d₂，最终导航偏角为θ₂；

8)若AB与C’D’夹角不属于[0，△θm]，按导航偏差数据可信度计算方法，计算卫星导航偏距可信度P_d1、视觉导航偏距可信度P_d2、卫星导航偏角可信度P_θ1、视觉导航偏角可信度P_θ2，则最终导航偏距为(d₁ P_d2+d₂ P_d1)，最终导航偏角为(θ₁P_θ2+θ₂P_θ1)。

3.根据权利要求2所述的导航偏差信息融合获取方法，其特征在于：所述导航偏差数据可信度计算方法为：计算当前卫星导航偏距减去前n次卫星导航偏距平均值并对结果取绝对值，然后再除以前n次卫星导航偏距平均值的绝对值，最终结果记为E，以此类推，对视觉导航偏距进行类似计算得F，对卫星导航偏角进行类似计算得G，对视觉导航偏角进行类似计算得H；则卫星导航偏距可信度P_d1为F/(E+F)，视觉导航偏距可信度P_d2为E/(E+F)，卫星导航偏角可信度P_θ1为H/(G+H)，视觉导航偏角可信度P_θ2为G/(G+H)。

4.根据权利要求3所述的导航偏差信息融合获取方法，其特征在于：所述导航偏差数据可信度计算方法中，n取值范围为1～10，可根据移动平台前进速度和采样周期适当调整，速度越快，n取值越小，反之取值越大；采样周期越长，n取值越小，反之取值越大。

5.根据权利要求4所述的导航偏差信息融合获取方法，其特征在于：所述导航偏差数据可信度计算方法中，n＝3。