CN110375745A - 一种基于角度修正的自动导航导航方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于角度修正的自动导航导航方法，包括如下步骤：步骤一：通过GPS与电子罗盘获取数据；步骤二：根据角度调整航向；步骤三：辅助以距离判断调整航速；本方法使用GPS与电子罗盘获得数据输入，摆脱了对摄像头与雷达的依赖，同时降低了硬件成本，避免了误检漏检使得自动导航应用到农业养殖领域成为可能，实测中，此方法的优点是能够自动修正航向，抗干扰能力强，环境适应性好，硬件成本较低，适合在农业养殖等领域大规模推广。
Description
技术领域
本发明属自动导航技术领域，具体涉及一种基于角度修正的自动导航导航方法。
背景技术
近年来，自动导航技术取得了巨大发展，大致可以分为两大类；给予地图和检测的自动导航；基于深度学习的自动导航；基于地图和监测的自动导航，需要预先建立高精度地图，运用雷达等高精度设备作出决策和障碍物监测。其成本较高，对环境要求苛刻，难以应用在农业养殖，特别是涉及到水下环境的应用场景中；基于深度学习的自动导航目前还略不成熟，漏检误检几率较高，研发改良成本大，且在不同环境中表现差异性较大，更换环境后学习成本较高，在水面等无标志物的地区很难发挥作用，也不适合农业、工业等方面的应用
目前的自动导航技术依赖摄像头和雷达等传感设备的数据输入，其成本较高，对环境要求苛刻，难以应用在农业养殖，特别是涉及到水下环境的应用场景中，基于深度学习的自动导航目前还略不成熟，漏检误检几率较高，研发改良成本大，且在不同环境中表现差异性较大，更换环境后学习成本较高，在水面等无标志物的地区很难发挥作用，也不适合农业、工业等方面的应用也制约了传统自动导航技术的应用的问题，为此我们提出一种基于角度修正的自动导航导航方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于角度修正的自动导航导航方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于角度修正的自动导航导航方法，包括如下步骤：
步骤一：通过GPS与电子罗盘获取数据；
步骤二：根据角度调整航向；
步骤三：辅助以距离判断调整航速。
优选的，航向通过根据偏离角度，利用PID控制实现。
优选的，当角度修正时，航行的动力将受到修正角度的影响，将使用一部分前进动力用于修正角度。
优选的，获取GPS与电子罗盘数据能够在中断中实现。部分流程也可调整顺序，调整部分步骤顺序不会对原理产生根本性影响。
优选的，采用多发动机进行动力输出，通过PWM信号控制每个动力输出源，从而实现原地掉头等行为。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方法使用GPS与电子罗盘获得数据输入，摆脱了对摄像头与雷达的依赖，同时降低了硬件成本，避免了误检漏检使得自动导航应用到农业养殖领域成为可能，实测中，此方法的优点是能够自动修正航向，抗干扰能力强，环境适应性好，硬件成本较低，适合在农业养殖等领域大规模推广。
附图说明
图1为本发明的原理示意图；
图2为本发明的流程示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2，本发明提供一种技术方案：一种基于角度修正的自动导航导航方法，包括如下步骤：
步骤一：通过GPS与电子罗盘获取数据；
步骤二：根据角度调整航向；
步骤三：辅助以距离判断调整航速。
本实施例中，优选的，航向通过根据偏离角度，利用PID控制实现。
本实施例中，优选的，当角度修正时，航行的动力将受到修正角度的影响，将使用一部分前进动力用于修正角度。
本实施例中，优选的，获取GPS与电子罗盘数据能够在中断中实现。部分流程也可调整顺序，调整部分步骤顺序不会对原理产生根本性影响。
本实施例中，优选的，采用多发动机进行动力输出，通过PWM信号控制每个动力输出源，从而实现原地掉头等行为。
实施例：预先存储入需要到达的数个位置的GPS坐标，规划运行线路。开机后调用第一个目标点坐标(图1中A点)，实时读取GPS数据(图1中C点)，计算获得自动导航器到目标点距离(m)。
若m大于预先设定的减速范围(图1中D)，则计算获得目标点、自动导航器、地理北极之间构成的夹角大小(图1中α)，并与电子罗盘传回航向角度(图1中β)相减，获得航向偏离角度(图1中γ)，并据此调整航向。
若m小于D而大于关闭动力范围(图1中d)，则根据m减速。若m小于d，则关闭动力，并调入下一目标点坐标。
本发明的工作流程及原理为：通过GPS获取自动导航器实时位置数据，与目标点位置进行比较，获知当前自动导航器与目标点距离，同时可计算获得目标点、自动导航器、地理北极之间构成的夹角大小，与通过电子罗盘获得前进方向进行比较，获得前进方向与目标之间的角度差，从而进行实时调整，使自动导航器始终向目标前进。在接近目标时放慢行驶速度，在到达目标点时，切换至下一目标点，调整姿态继续行驶。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种基于角度修正的自动导航导航方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：通过GPS与电子罗盘获取数据；
步骤二：根据角度调整航向；
步骤三：辅助以距离判断调整航速。
2.根据权利要求1所述的一种基于角度修正的自动导航导航方法，其特征在于：航向通过根据偏离角度，利用PID控制实现。
3.根据权利要求1所述的一种基于角度修正的自动导航导航方法，其特征在于：当角度修正时，航行的动力将受到修正角度的影响，将使用一部分前进动力用于修正角度。
4.根据权利要求1所述的一种基于角度修正的自动导航导航方法，其特征在于：获取GPS与电子罗盘数据能够在中断中实现。部分流程也可调整顺序，调整部分步骤顺序不会对原理产生根本性影响。
5.根据权利要求1所述的一种基于角度修正的自动导航导航方法，其特征在于：采用多发动机进行动力输出，通过PWM信号控制每个动力输出源，从而实现原地掉头等行为。
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111060131A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-24 | 四川阿泰因机器人智能装备有限公司 | 一种基于激光雷达的机器人精确姿态矫正方法及装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101109958A (zh) * | 2007-07-24 | 2008-01-23 | 浙江工业大学 | 设定航向自动修正的操舵仪 |
| CN106364488A (zh) * | 2015-07-20 | 2017-02-01 | Lg电子株式会社 | 自主驾驶车辆 |
| CN106774313A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 广州大学 | 一种基于多传感器的室外自动避障agv导航方法 |
| CN109070887A (zh) * | 2016-05-16 | 2018-12-21 | 本田技研工业株式会社 | 车辆控制***、车辆控制方法及车辆控制程序 |
| CN109789873A (zh) * | 2016-10-03 | 2019-05-21 | 本田技研工业株式会社 | 车辆控制装置 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101109958A (zh) * | 2007-07-24 | 2008-01-23 | 浙江工业大学 | 设定航向自动修正的操舵仪 |
| CN106364488A (zh) * | 2015-07-20 | 2017-02-01 | Lg电子株式会社 | 自主驾驶车辆 |
| CN109070887A (zh) * | 2016-05-16 | 2018-12-21 | 本田技研工业株式会社 | 车辆控制***、车辆控制方法及车辆控制程序 |
| CN109789873A (zh) * | 2016-10-03 | 2019-05-21 | 本田技研工业株式会社 | 车辆控制装置 |
| CN106774313A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 广州大学 | 一种基于多传感器的室外自动避障agv导航方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111060131A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-24 | 四川阿泰因机器人智能装备有限公司 | 一种基于激光雷达的机器人精确姿态矫正方法及装置 |
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