RU2777560C2 - Method for automatic navigation of a logging machine in real time in a given coordinate system - Google Patents
Method for automatic navigation of a logging machine in real time in a given coordinate system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777560C2 RU2777560C2 RU2020131897A RU2020131897A RU2777560C2 RU 2777560 C2 RU2777560 C2 RU 2777560C2 RU 2020131897 A RU2020131897 A RU 2020131897A RU 2020131897 A RU2020131897 A RU 2020131897A RU 2777560 C2 RU2777560 C2 RU 2777560C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coordinates
- coordinate system
- trees
- lzm
- logging
- Prior art date
Links
- 240000007182 Ochroma pyramidale Species 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 210000001178 Neural Stem Cells Anatomy 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области навигации, в частности к способам высокоточного позиционирования наземных объектов в сложных условиях эксплуатации, в которых традиционные и спутниковые методы навигации не могут обеспечить требуемую точность и скорость определения координат и азимута. Предлагаемый способ обеспечивает высокоточную навигацию лесозаготовительной техники в условиях, не позволяющих применять традиционные и спутниковые методы навигации, и может быть использован в процессе лесоустроительных и лесозаготовочных работ.The invention relates to the field of navigation, in particular to methods for high-precision positioning of ground objects in difficult operating conditions, in which traditional and satellite navigation methods cannot provide the required accuracy and speed of determining coordinates and azimuth. The proposed method provides high-precision navigation of logging equipment in conditions that do not allow the use of traditional and satellite navigation methods, and can be used in the process of forest inventory and logging operations.
Известен способ навигации движущихся объектов, заключающийся в использовании эталонной карты местности как априорной информации о навигационном поле, выборе участка местности (мерный участок), находящегося в пределах эталонной карты и задаваемого в виде высот рельефа в узлах координатной сетки с некоторым шагом, наложенной на мерный участок, составлении текущей карты путем вычисления плановых координат мерного участка на основе измерений наклонных дальностей с помощью многолучевого режима измерения при помощи радиоволн, излучаемых в виде лучей, определении разности результатов многолучевых измерений, сравнении значений плановых координат текущей и эталонной карт в пределах квадрата неопределенности, получении сигнала коррекции траектории движения по трем координатам эталонной карты (плановые координаты и высота) на основе вычисления показателя близости данных при достаточном количестве измерений с привязкой к узлам координатной сетки и управлении движением движущихся объектов путем коррекции их местоположения, отличающийся тем, что сначала определяют предварительное местоположение движущихся объектов без получения сигнала коррекции траектории движения с привязкой к узлам координатной сетки по вычисленным при последних многолучевых измерениях координатам пересечения лучей волн с рельефом мерного участка, а затем уточняют местоположение движущихся объектов путем использования режима проведения измерений с установкой на эталонной карте новых квадратов неопределенности, размеры которых определяются погрешностью вычисления сигнала коррекции траектории движения с привязкой к узлам координатной сетки, а их количество определяется количеством лучей многолучевых измерений, и введения в каждом новом квадрате неопределенности нового шага координатной сетки, причем поверхности между узлами новой координатной сетки эталонной карты являются поверхностями второго порядка, составляют текущую карту путем измерения наклонных дальностей с помощью многолучевого режима измерения при помощи волн, излучаемых в виде лучей, и вычисления плановых координат мерного участка на основе измерений наклонных дальностей с помощью многолучевого режима измерения при помощи волн, причем в качестве волн выступают электромагнитные и иные типы волн, которые распространяются в воздушной, водной и безвоздушной средах, определяют разности результатов многолучевых измерений, сравнивают значения координат текущей и эталонных карт в пределах новых квадратов неопределенностей, получают сигнал коррекции траектории движения по трем координатам эталонной карты (плановые координаты и высота) на основе вычисления нового показателя близости данных при достаточном количестве измерений для новой координатной сетки с заданным шагом, с привязкой к узлам новой координатной сетки для управления движением движущихся объектов путем коррекции их местоположения. (RU 2426073 С1).There is a known method for navigating moving objects, which consists in using a reference map of the area as a priori information about the navigation field, selecting a section of the terrain (measured area) located within the reference map and specified in the form of relief heights in the nodes of the coordinate grid with a certain step superimposed on the measured area , compiling the current map by calculating the planned coordinates of the measured area based on measurements of slant ranges using the multibeam measurement mode using radio waves emitted in the form of rays, determining the difference in the results of multibeam measurements, comparing the values of the planned coordinates of the current and reference maps within the uncertainty square, receiving a signal correction of the movement trajectory by three coordinates of the reference map (planned coordinates and height) based on the calculation of the data proximity index with a sufficient number of measurements with reference to the nodes of the coordinate grid and control of the movement of moving objects by correcting correction of their location, characterized in that the preliminary location of moving objects is first determined without receiving a motion trajectory correction signal with reference to the coordinate grid nodes according to the coordinates of the intersection of the wave rays with the relief of the measured area calculated during the last multipath measurements, and then the location of the moving objects is specified by using the mode carrying out measurements with the installation of new squares of uncertainty on the reference map, the dimensions of which are determined by the error in calculating the signal for correcting the trajectory of motion with reference to the nodes of the coordinate grid, and their number is determined by the number of rays of multipath measurements, and introducing a new step of the coordinate grid in each new square of uncertainty, and the surfaces between the nodes of the new coordinate grid of the reference map are surfaces of the second order, make up the current map by measuring slant ranges using the multibeam measurement mode with assistance The parameters of the waves emitted in the form of rays and the calculation of the planned coordinates of the measured area based on measurements of slant ranges using the multibeam mode of measurement using waves, and electromagnetic and other types of waves that propagate in air, water and airless media act as waves, determine differences in the results of multipath measurements, compare the values of the coordinates of the current and reference maps within the new squares of uncertainties, receive a signal for correcting the trajectory of the movement along three coordinates of the reference map (planned coordinates and height) based on the calculation of a new index of data proximity with a sufficient number of measurements for a new coordinate grid with a given step, with reference to the nodes of a new coordinate grid to control the movement of moving objects by correcting their location. (RU 2426073 C1).
Недостатком данного решения является его ориентированность на использование для воздушных судов и работы преимущественно на равнинных территориях, на которых возможно быстро получать мерные участки с рельефом. Так же способ в реальном времени не учитывает изменения, происходящие с объектами, на электронной карте-основе.The disadvantage of this solution is its focus on use for aircraft and work mainly in flat areas, where it is possible to quickly obtain measured areas with relief. Also, the real-time method does not take into account changes that occur with objects on the electronic map-based.
Известен способ повышения точности навигации летательных аппаратов по карте высот местности, использующей на расчетном участке трассы радиолокационные измерения карты высот местности для определения уходов и коррекции данных инерциальной навигационной системы (ИНС) о местоположении ЛА. Способ повышения точности навигации ЛА по карте высот местности содержит получение от бортовых навигационных средств априорных координат ЛА, получение эталонной цифровой карты высот местности участка коррекции, радиолокационное измерение высот местности, затем составление измеренной карты высот местности и преобразование координат элементов измеренной карты высот местности в нормальную систему (НСК) с учетом текущих априорных координат ЛА. При этом оценка погрешности измерения крена находится итеративно путем получения последовательности радиолокационных изображений (РЛИ) высот местности в связанной системе координат. Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение диапазона рабочих высот ЛА, на которых система навигации по карте высот местности обеспечивает требуемую точность.A known method is known for improving the accuracy of aircraft navigation on a terrain elevation map, using radar measurements of the terrain elevation map on the calculated section of the route to determine drifts and correct data from the inertial navigation system (INS) about the location of the aircraft. SUBSTANCE: method for improving the accuracy of aircraft navigation on a terrain elevation map includes obtaining aircraft a priori coordinates from on-board navigation aids, obtaining a reference digital terrain elevation map of the correction area, radar measurement of terrain elevations, then compiling a measured terrain elevation map and converting the coordinates of the elements of the measured terrain elevation map into a normal system (NSC) taking into account the current a priori coordinates of the aircraft. In this case, the estimate of the roll measurement error is found iteratively by obtaining a sequence of radar images (RLI) of the terrain heights in the associated coordinate system. The technical result of the claimed invention is to increase the range of operating altitudes of the aircraft, at which the navigation system on the terrain elevation map provides the required accuracy.
Способ ориентирован на применение в области авиации и карта-эталон не меняется в процессе использования данного способа.The method is focused on application in the field of aviation and the reference card does not change in the process of using this method.
(RU 2654955 С2, дата публикации 2018.05.23)(RU 2654955 C2, publication date 2018.05.23)
Известен способ определения координат точек объекта, при котором устанавливают угломерный инструмент в точке с известными координатами, с которой последовательно измеряют азимуты и зенитные расстояния до точек объекта, измеряют расстояния между точками объекта, производят математическую обработку результатов измерений и определяют координаты точек объекта, отличающийся тем, что перед измерением расстояний между точками объекта измеряют высоту угломерного инструмента и расстояние от точки стояния до первой определяемой точки объекта, измеряют последовательно расстояния между смежными течками объекта, вычисляют наклонные расстояния от инструмента до точек объекта математическим формулам. (RU 2063610 С1)There is a known method for determining the coordinates of the points of an object, in which a goniometer is installed at a point with known coordinates, from which azimuths and zenith distances to the points of the object are sequentially measured, distances between the points of the object are measured, mathematical processing of the measurement results is performed and the coordinates of the points of the object are determined, characterized in that that before measuring the distances between the points of the object, the height of the goniometric tool and the distance from the standing point to the first determined point of the object are measured, the distances between adjacent points of the object are measured sequentially, and the slope distances from the tool to the points of the object are calculated using mathematical formulas. (RU 2063610 С1)
Недостатком данного решения является его низкая продуктивность, связанная с необходимостью задействования дополнительных специалистов с геодезическими приборами, которые будут вынуждены выполнять съемочные мероприятия непосредственно в процессе перемещения объекта, координаты которого требуется определять с высокой тонностью.The disadvantage of this solution is its low productivity associated with the need to involve additional specialists with geodetic instruments, who will be forced to perform survey activities directly in the process of moving an object, the coordinates of which must be determined with high fineness.
Известна переносная фотограмметрическая мира, приспособленная для работы в полевых условиях, имеющая средства для фиксации GPS-приемников, которые позволяли бы точно определять координаты математического центра миры, являющегося графическим центром изображения на поверхности миры, не затрагивая поверхность самой миры.A portable photogrammetric target is known, adapted to work in the field, having means for fixing GPS receivers that would allow you to accurately determine the coordinates of the mathematical center of the target, which is the graphic center of the image on the surface of the target, without affecting the surface of the target itself.
Решение поставленной задачи достигается за счет того, что устройство включает в себя два каркаса-верхний и нижний. Нижний каркас включает в себя ножки, основания ножек и распорку. Верхний каркас включает в себя верхнюю поверхность, на которую нанесена радиальная мира, а на углах которой закреплены тахеометрические треггеры, положение которых относительно математического центра миры жестко зафиксировано твердыми металлическими планками-лучами, GPS-приемник на телескопической подставке и средства для крепления к ножкам, имеющими телескопическое сопряжение. Каждая из ножек представляет собой резьбовую шпильку, а распорка имеет отверстия с резьбой, в которую ввинчиваются упомянутые ножки. Средства для крепления к ножкам представляют собой гайки, свободно перемещаемые по резьбовой шпильке путем их навинчивания на шпильку, и удлиненные отверстия в верхнем каркасе, принимающие упомянутые ножки и позволяющие наклонять верхний каркас за счет перемещения ножек в удлиненных отверстиях. При возможности/необходимости допускается одновременное использование двух и более GPS-приемников. Тахеометрические трегеры крепятся посредством стандартных геодезических крепежных винтов через специальные отверстия в верхнем каркасе. Это обеспечивает достижение технического результата, состоящего в возможности точно определять геодезические координаты центра миры при любом ее наклоне относительно земной поверхности. Расставленные миры служат опорными зенками для решения задачи фотограмметрических засечек и определяют координаты и элементы ориентирования съемочных систем с высокой точностью. (RU 3361111 С1)The solution of the problem is achieved due to the fact that the device includes two frames - upper and lower. The bottom frame includes legs, leg bases and a spacer. The upper frame includes an upper surface, on which a radial target is applied, and at the corners of which tacheometric triggers are fixed, the position of which relative to the mathematical center of the target is rigidly fixed by solid metal beams, a GPS receiver on a telescopic stand and means for attaching to legs having telescopic connection. Each of the legs is a threaded stud, and the spacer has threaded holes into which said legs are screwed. Means for fastening to the legs are nuts that can be freely moved along the threaded stud by screwing them onto the stud, and elongated holes in the upper frame that receive the said legs and allow the upper frame to be tilted by moving the legs in the elongated holes. If possible / necessary, simultaneous use of two or more GPS receivers is allowed. The tacheometric tribrachs are mounted using standard geodesic fixing screws through special holes in the upper frame. This ensures the achievement of the technical result, which consists in the ability to accurately determine the geodetic coordinates of the center of the world at any inclination relative to the earth's surface. The spaced worlds serve as reference counters for solving the problem of photogrammetric serifs and determine the coordinates and orientation elements of survey systems with high accuracy. (RU 3361111 C1)
Недостатком данного подхода является то, что при высокой точности определения параметров ориентирования средств ДЗЗ в момент съемки, координаты получаются постфактум, на основе фотограмметрической обработки в специальном программном обеспечении в камеральных условиях. Таким образом, для решения задачи навигации эта полезная модель неприменима.The disadvantage of this approach is that with a high accuracy of determining the orientation parameters of remote sensing at the time of shooting, the coordinates are obtained after the fact, based on photogrammetric processing in special software in office conditions. Thus, this useful model is not applicable to solve the navigation problem.
В основе изобретения лежит решение задачи обеспечения навигации в ситуации, когда традиционные методы и методы спутниковой навигации не могут обеспечить требуемой точности определения координат и азимута лесозаготовительной техники, к примеру, под плотным пологом леса.The invention is based on the solution of the problem of providing navigation in a situation where traditional methods and satellite navigation methods cannot provide the required accuracy in determining the coordinates and azimuth of logging equipment, for example, under a dense forest canopy.
Технический результат достигается за счет того, что в основу разработанного способа положено применение заранее подготовленной электронной карты лесосеки, на которой с высокой точностью нанесены все деревья, и применение информационно-измерительной системы (ИИС), сопряженной с устройством технического зрения, позволяющей определять пространственное положение деревьев относительно лесозаготовительной машины, обрабатывать полученную информацию в режиме реального времени с учетом убывания деревьев в процессе рубки и определять на их основе положение лесозаготовительной машины в заданной системе координат лесосеки.The technical result is achieved due to the fact that the developed method is based on the use of a pre-prepared electronic map of the cutting area, on which all trees are plotted with high accuracy, and the use of an information-measuring system (IMS) coupled with a vision device that allows you to determine the spatial position of the trees relative to the logging machine, process the information received in real time, taking into account the decrease of trees in the process of felling and determine, on their basis, the position of the logging machine in a given coordinate system of the cutting area.
Предлагаемый способ навигации лесозаготовительных машин не зависит от метода построения электронной карты лесосеки и не зависит от метода, используемого в системе технического зрения, определяющей координаты деревьев относительно лесозаготовительной машины, но оба метода должны иметь одинаковую точность.The proposed method of logging machines navigation does not depend on the method of constructing an electronic map of the cutting area and does not depend on the method used in the vision system that determines the coordinates of trees relative to the logging machine, but both methods must have the same accuracy.
Способ работает следующим образом:The method works like this:
Сущность способа раскрывается на рисунках 1, 2, 3, гдеThe essence of the method is revealed in figures 1, 2, 3, where
Рис 1. - Системы координатFig 1. - Coordinate systems
Рис 2. - Формирование множества Ri;Fig 2. - Formation of the set R i ;
Рис 3. - Формирование множества Ci Fig 3. - Formation of the set C i
Обязательным для работы способа является следующее (Рис. 1).The following is mandatory for the method to work (Fig. 1).
1. Наличие заранее сформированной высокоточной (эталонной) электронной карты лесосеки (ЛС) с координатами всех стволов деревьев, на основе которых предполагается выполнять засечки с целью определения положения лесозаготовительной машины. Метод создания карты эталона не имеет принципиального значения и может быть основан на стандартных подходах геодезии, фотограмметрии и обработки данных дистанционного зондирования. Двумерная декартовая система координат лесосеки Х0YЛС находится в горизонтальной плоскости.1. Availability of a pre-generated high-precision (reference) electronic map of the cutting area (LS) with the coordinates of all tree trunks, on the basis of which it is supposed to perform markings in order to determine the position of the logging machine. The method of creating a reference map is not of fundamental importance and can be based on standard approaches of geodesy, photogrammetry and remote sensing data processing. The two-dimensional Cartesian coordinate system of the cutting area X0Y LS is in the horizontal plane.
2. Наличие угломерно-дальномерного устройства (УДУ). Принцип действия УДУ может быть основан на любых физических принципах. УДУ должно измерять координаты точек стволов деревьев в сферической системе координат, связанной с УДУ, а далее на основе полученных данных для каждого дерева, оказавшегося в поле зрения УДУ, вычислять с требуемой точностью в режиме реального времени координаты ствола дерева в декартовой системе координат Х0УУДУ, связанной с УДУ, плоскость которой стабилизирована и удерживается параллельно плоскости карты лесосеки. Конфигурация области поиска деревьев в системе координат Х0УУДУ (поле зрения УДУ) в общем случае может иметь достаточно сложную форму, обусловленную конструктивными особенностями лесозаготовительной машины. Однако в силу относительной малости площади «слепых зон» конфигурация поля зрения УДУ в целом не влияет на результаты работы УДУ, шитому для упрощения изложения будем считать, что поле зрения представляет собой круг. Положение системы координат УДУ относительно системы координат лесозаготовительной машины известно и неизменно. Для определенности будем считать, что ось 0ХУДУ параллельна продольной оси 0Х лесозаготовительной машины (ось 0ХЛЗМ). Точку начала координат лесозаготовительной машины удобно расположить на передней кромке ее корпуса (см. рис. 1). Координаты лесозаготовительной машины в системе координат лесосеки Х0YЛС в i-ой точке маршрута задаются координатами (xi, yi), курс ЛЗМ задается курсовым углом Ψi.2. Availability of goniometer-rangefinding device (UDU). The operating principle of the remote control can be based on any physical principles. The remote control must measure the coordinates of tree trunk points in a spherical coordinate system associated with the remote control, and then, based on the data obtained for each tree that is in the field of view of the remote control, calculate with the required accuracy in real time the coordinates of the tree trunk in the Cartesian coordinate system X0Y UDE , associated with the CDU, the plane of which is stabilized and kept parallel to the plane of the cutting area map. The configuration of the search area for trees in the X0Y UDU coordinate system (the field of view of the UDU) in the general case can have a rather complex shape, due to the design features of the logging machine. However, due to the relative smallness of the area of "blind zones", the configuration of the field of view of the remote control unit as a whole does not affect the results of the operation of the remote control unit; for simplicity, we will assume that the field of view is a circle. The position of the UDU coordinate system relative to the logging machine coordinate system is known and unchanged. For definiteness, we will assume that the axis 0X of the UDU is parallel to the longitudinal axis 0X of the logging machine (axis 0X of the LZM ). The point of origin of the forest machine is conveniently located on the front edge of its body (see Fig. 1). The coordinates of the logging machine in the coordinate system of the cutting area Х0Y LS at the i-th point of the route are given by the coordinates (x i , y i ), the course of the LZM is given by the heading angle Ψ i .
А - антенна спутниковой навигационной системы (СНС)A - satellite navigation system (SNS) antenna
УДУ - угломерно-дальномерное устройствоUDU - goniometer-rangefinding device
Ψi - курсовой угол ЛЗМΨ i - LZM heading angle
ЛЗМ - лесозаготовительная машинаLZM - logging machine
Дi - дерево, расположенное в поле зрения УДУD i - a tree located in the field of view of the remote control
где Ri - множество опознанных деревьев при расположении ЛЗМ в i-ой точке маршрута (Дj ∈ Ri).where R i is the set of identified trees when the LZM is located at the i-th point of the route (D j ∈ R i ).
3. Наличие на борту лесозаготовительной машины информационно-измерительной системы (ИИС), которая получает от УДУ координаты деревьев в системе координат Х0УУДУ, определяет координаты этих деревьев в системе координат лесосеки Х0УЛС и в системе координат лесозаготовительной машины Х0УЛЗМ, и на основе полученных координат вычисляет координаты и курс лесозаготовительной машины в системе координат лесосеки.3. The presence on board the logging machine of the information-measuring system (IMS), which receives from the UDU the coordinates of trees in the X0U UDU coordinate system, determines the coordinates of these trees in the X0U LS logging site coordinate system and in the X0U LZM logging machine coordinate system, and based on the received coordinates calculates the coordinates and heading of the logging machine in the cutting area coordinate system.
4. Наличие на борту приемника спутниковой навигационной системы (СНС) GPS/ГЛОНАСС, используемой в качестве вспомогательного средства для ускорения решения задачи навигации предлагаемым способом. Координаты антенны СНС в системе координат лесозаготовительной машины известны и неизменны.4. The presence on board the receiver of the satellite navigation system (SNS) GPS / GLONASS, used as an aid to accelerate the solution of the navigation problem by the proposed method. The coordinates of the SNS antenna in the logging machine coordinate system are known and unchanged.
Последовательность действий, реализующих способ определения координат лесозаготовительной машины в системе координат лесосеки, представлена ниже.The sequence of actions that implement the method for determining the coordinates of the logging machine in the coordinate system of the cutting area is presented below.
Шаг 1. Загрузка карты лесосеки с координатами деревьев в информационно-измерительную систему (ИИС) лесозаготовительной машины (ЛЗМ);
Шаг 2. Размещение ЛЗМ в точке старта, координаты которой известны с высокой точностью;
Шаг 3. Определение координат точки старта ЛЗМ с помощью спутниковой навигационной системы (СНС) ЛЗМ и вычисление ошибки СНС ЛЗМ в точке старта;
Шаг 4. В текущей точке маршрута определение положения деревьев, находящихся в поле зрения угломерно-дальномерного устройства (УДУ) ЛЗМ и достижимых для спиливания, в системе координат УДУ ЛЗМ и далее пересчет координат обнаруженных деревьев из системы координат УДУ ЛЗМ в систему координат лесосеки;Step 4. At the current point of the route, determining the position of trees that are in the field of view of the LZM goniometer and rangefinder (RDU) and reachable for cutting, in the LZM UDU coordinate system and then recalculate the coordinates of the detected trees from the LZM UDU coordinate system to the cutting area coordinate system;
Шаг 5. В текущей точке маршрута расчет координат и курса ЛЗМ в системе координат лесосеки и вычисление ошибки СНС ЛЗМ;Step 5. At the current point of the route, the calculation of the coordinates and course of the LZM in the coordinate system of the cutting area and the calculation of the SNS LZM error;
Шаг 6. В текущей точке маршрута спиливание деревьев и поиск ранее скрытых за ними других деревьев, достижимых для спиливания, с определением их координат и внесением соответствующих изменений в данные ИИС;Step 6. At the current point of the route, cutting down trees and searching for other trees previously hidden behind them, accessible for cutting, determining their coordinates and making appropriate changes to the IIS data;
3. Отличительными особенностями данного способа являются:3. Distinctive features of this method are:
1. определение координат лесозаготовительной машины с высокой. точностью, сравнимой с точность нанесения деревьев на карту лесосеки, вне зависимости от качества приема сигнала с навигационных спутников, которое может меняться в широких пределах в зависимости от плотности лесного полога, под которым работает лесозаготовительная машина;1. Determining the coordinates of the logging machine from high. an accuracy comparable to the accuracy of plotting trees on a cutting area map, regardless of the quality of signal reception from navigation satellites, which can vary widely depending on the density of the forest canopy under which the logging machine is operating;
2. высокая скорость определения координат лесозаготовительной машины за счет сокращения объема вычислений, производимых информационно-измерительной системой, с применением динамической минимизации радиуса окрестности лесозаготовительной машины - области поиска, - в которой производится поиск деревьев, отсканированных УДУ, а также за счет постоянного уменьшения мощности множества деревьев М в результате удаления спиленных деревьев: карты лесосеки.2. high speed of determining the coordinates of the logging machine by reducing the amount of calculations performed by the information-measuring system, using dynamic minimization of the radius of the vicinity of the logging machine - the search area - in which the search for trees scanned by the remote control is performed, as well as by constantly reducing the power of the set trees M as a result of the removal of felled trees: cutting area maps.
Краткое описание чертежей:Brief description of drawings:
Рис 1. - Системы координат.Fig 1. - Coordinate systems.
На данном рисунке представлены системы координат, в которых определяется положение лесозаготовительной машины и окружающих ее деревьев.This figure shows the coordinate systems in which the position of the forest machine and the surrounding trees is determined.
А - антенна спутниковой навигационной системы (СНС)A - satellite navigation system (SNS) antenna
УДУ - угломерно-дальномерное устройствоUDU - goniometer-rangefinding device
Ψi - курсовой угол ЛЗМΨ i - LZM heading angle
ЛЗМ - лесозаготовительная машинаLZM - logging machine
Дj - дерево, расположенное в поле зрения УДУD j - a tree located in the field of view of the remote control
Рис 2. - Формирование множества Ri.Fig 2. - Formation of the set R i .
На данном рисунке продемонстрировано формирование множества деревьев Ri, пространственное положение которых определяется относительно устройства дистанционного зондирования (УДУ), установленного на лесозаготовительной машине.This figure shows the formation of a set of trees R i , the spatial position of which is determined relative to the remote sensing device (RSD) installed on the logging machine.
А - антенна спутниковой навигационной системы (СНС)A - satellite navigation system (SNS) antenna
УДУ - угломерно-дальномерное устройствоUDU - goniometer-rangefinding device
Рис 3. - Формирование множества Ci.Fig 3. - Formation of the set C i .
На данном рисунке продемонстрировано формирование множества Ci как области поиска, ограничивающей объемы вычислений, необходимых для определения положения лесозаготовительной машины относительно объетов эталонной карты.This figure demonstrates the formation of the set C i as a search area, which limits the amount of calculations required to determine the position of the logging machine relative to the objects of the reference map.
1 - область поиска, лноэлгесгиео Ci 1 - search area, lnoelgesgieo C i
2 – ЛЗМ2 - LZM
3 - лесосека, множество М3 - cutting area, set M
4 - участок лесосеки, на котором деревья уже спилены.4 - section of the cutting area, where the trees have already been cut down.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020131897A RU2777560C2 (en) | 2020-09-28 | Method for automatic navigation of a logging machine in real time in a given coordinate system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020131897A RU2777560C2 (en) | 2020-09-28 | Method for automatic navigation of a logging machine in real time in a given coordinate system |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020131897A3 RU2020131897A3 (en) | 2022-03-28 |
| RU2020131897A RU2020131897A (en) | 2022-03-28 |
| RU2777560C2 true RU2777560C2 (en) | 2022-08-08 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6792684B1 (en) * | 1999-10-28 | 2004-09-21 | Diware Oy | Method for determination of stand attributes and a computer program to perform the method |
| RU116624U1 (en) * | 2012-02-21 | 2012-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова (СПбГЛТУ) | MOBILE MEASURING COMPLEX |
| RU2566685C2 (en) * | 2010-04-28 | 2015-10-27 | Навком Текнолоджи, Инк. | System and method for determining heading angle of vehicle |
| RU2638126C2 (en) * | 2012-08-29 | 2017-12-11 | Понссе Ойй | Detection node for mobile working equipment |
| RU2652482C2 (en) * | 2012-12-12 | 2018-04-26 | Зе Боинг Компани | Measurement system for measuring trees |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6792684B1 (en) * | 1999-10-28 | 2004-09-21 | Diware Oy | Method for determination of stand attributes and a computer program to perform the method |
| RU2566685C2 (en) * | 2010-04-28 | 2015-10-27 | Навком Текнолоджи, Инк. | System and method for determining heading angle of vehicle |
| RU116624U1 (en) * | 2012-02-21 | 2012-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова (СПбГЛТУ) | MOBILE MEASURING COMPLEX |
| RU2638126C2 (en) * | 2012-08-29 | 2017-12-11 | Понссе Ойй | Detection node for mobile working equipment |
| RU2652482C2 (en) * | 2012-12-12 | 2018-04-26 | Зе Боинг Компани | Measurement system for measuring trees |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110779498B (en) | Shallow river water depth mapping method and system based on unmanned aerial vehicle multi-viewpoint photography | |
| US9898821B2 (en) | Determination of object data by template-based UAV control | |
| US7619561B2 (en) | Managed traverse system and method to acquire accurate survey data in absence of precise GPS data | |
| US10458099B2 (en) | Auto recognition of at least one standoff target to determine position information for a mobile machine | |
| CN110646782B (en) | Satellite-borne laser on-orbit pointing calibration method based on waveform matching | |
| JP6910511B2 (en) | Laser measurement method, laser measurement sign, and coordinate calculation program | |
| EP1599771B1 (en) | Passive target data acquisition method and system | |
| Chekole | Surveying with GPS, total station and terresterial laser scaner: a comparative study | |
| JP6745169B2 (en) | Laser measuring system and laser measuring method | |
| RU2515469C1 (en) | Method of aircraft navigation | |
| Grejner-Brzezinska et al. | From Mobile Mapping to Telegeoinformatics | |
| RU2338158C1 (en) | Method for aircraft navigation | |
| KR20220083195A (en) | Method and Apparatus for Detecting and Achieving 3D Information of Underground Facility | |
| EP1662228A1 (en) | Scanning of three-dimensional objects | |
| RU2777560C2 (en) | Method for automatic navigation of a logging machine in real time in a given coordinate system | |
| RU2680969C1 (en) | Method of aircraft navigation | |
| Rizos | Surveying | |
| JP7123366B2 (en) | Evaluation method for standing trees in a forest area and boundary survey method suitable for identifying the evaluation target area in this evaluation method | |
| RU2406071C1 (en) | Method of mobile object navigation | |
| CN106568426A (en) | Measurement system | |
| Shin et al. | A study on airborne LiDAR calibration and operation techniques for bathymetric survey | |
| JPH08145668A (en) | Scanning laser survey system | |
| Mickrenska-Cherneva et al. | MOBILE LASER SCANNING IN HIGHLY URBANIZED AREA–A CASE STUDY IN SOFIA | |
| Park et al. | 3D Modeling of Urban Facility Using Point Cloud Data for Realization of Smart City. | |
| US11859977B2 (en) | Surveying device, surveying method, and surveying program |