МОДЕЛЬ ТА АЛГОРИТМИ ВИЗНАЧЕННЯ МІСЦЕЗНАХОДЖЕННЯ ТА ПОЛОЖЕННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ТЕХНІКИ ПІД ЧАС РУХУ

Анотація

Предметом дослідження є навігаційна підсистема системи автономного управління для визначення місцезнаходження та положення сільськогосподарської техніки під час руху. Мета роботи – розробка та дослідження моделі і алгоритмів для визначення місцезнаходження та положення мобільної сільськогосподарської техніки з використанням фізичної моделі. В статті вирішуються наступні завдання: розробка фізичної моделі сільськогосподарської техніки для збору інформації від датчиків під час руху, подальша розробка та дослідження застосовності алгоритмів визначення місцезнаходження та положення. Використовуються такі методи: методи математичної статистики, методи теорії інформаційних систем та обробки даних, методи фільтрації випадкових сигналів. Отримано наступні результати: під час проведених досліджень було створено фізичну модель сільськогосподарського транспортного засобу для збору інформації з датчиків під час руху. До складу моделі входять GPS-приймач, акселерометр, гіроскоп та інфрачервоні енкодери, для підрахунку обертів коліс, а також сама чотирьохколісна база транспортної техніки сільськогосподарського призначення. Було запропоновано модернізований алгоритм фільтрації GPS-координат з використанням алгоритму хешування геохекс, який за декількома послідовно отриманими GPS-координатами виконує розрахунок хешу отриманих координат; якщо координати мають спільний хеш, то можна стверджувати, що транспортний засіб знаходиться в сегменті площі, якій відповідає даний хеш. Для визначення положення фізичної моделі під час руху дані від акселерометру та гіроскопу було оброблено за допомогою фільтрів Савіцького-Голея та Маджвіка. Із застосуванням даних про обернення коліс було реалізовано одометричні алгоритми визначення переміщення та місцезнаходження фізичної моделі сільськогосподарського транспортного засобу під час руху. Висновки: для підвищення точності оцінки місцезнаходження і положення сільськогосподарських транспортних засобів слід використовувати алгоритми комплексування показників від різних навігаційних систем для зменшення сумарної похибки. Результати дослідження можуть бути застосовані при розробці нових, та модифікації існуючих навігаційних підсистем автономних систем управління сільськогосподарської техніки.