[发明专利]一种无人驾驶农机陷车预警方法

权利要求书

1.一种无人驾驶农机陷车预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取无人驾驶农机运动状态数据，以农机速度v为状态变量来表征农机陷车突变，采用相关关系法分别对各因变量求取与速度v的Spearman秩相关系数，确定突变模型控制变量；

S2、基于燕尾型突变模型建立农机正常作业-陷车燕尾型突变模型；

S3、根据农机正常作业-陷车燕尾型突变模型进行陷车预警，对误差评价指标进行模型检验，优化突变模型；

S4、将优化后的突变模型用于实际农机陷车预警。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶农机陷车预警方法，其特征在于，步骤S1具体为：

无人驾驶农机陷车状态有多个因变量，采用相关关系法分别对各因变量求取Spearman秩相关系数：记x_i和y_i为农机原始位置数据，x_i'和y_i'分别为按照从小到大的顺序排列后的位置数据：

其中，ρ_s为秩相关系数，n为数据长度；

根据公式(1)分别计算各因变量与速度v的秩相关系数ρ_s，ρ_s绝对值越大，表示该因变量与农机陷车突变越相关。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶农机陷车预警方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21、设计燕尾型突变模型的尖点线集合；

S22、建立农机陷车判别式；

S23、建立农机正常作业-陷车燕尾型突变模型。

4.根据权利要求3所述的无人驾驶农机陷车预警方法，其特征在于，步骤S21具体为：

燕尾型突变的标准开折势函数为：

其中，a、b、c为控制变量，x为状态变量；

对公式(2)求导，得平衡曲面：

突变点集合还满足：

联立公式(3)和公式(4)，消去x，得分岔集H的方程；由公式(3)得：

-x⁴-ax²-bx＝c (5)

在X处对F(x)的泰勒级数展开：

其中，R_n(x)为拉格朗日余项；

根据公式(6)得：

令系数为：

r(x,a,b)＝x

其中，s为常数；

在(p,q,r)三维空间中做变换，令x(p,q,r)＝r，得：

a(p,q,r)＝3q-6r²

b(p,q,r)＝2p-6rq+8r³ (9)

则突变流行集合为：

{r,3q-6r²,2p-6rq+8r³,-2pr+3qr²-3r⁴} (10)

突变映射x的奇异集合要求p＝0，则奇异集为：

{r,3q-6r²,-6rq+8r³,3qr²-3r⁴} (11)

令q＝0，突变流行集合三次项消失，则奇异集为：

{r,-6r²,8r³,-3r⁴} (12)

分岔集H表示为：

{3q-6r²,-6rq+8r³,3qr²-3r⁴} (13)

燕尾型突变模型的尖点线集合为：

{a,b,c}＝{-6r²,8r³,-3r⁴} (14)。