摘要:基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global navigation satellite system,,GNSS)的定位導(dǎo)航技術(shù)在半結(jié)構(gòu)化、半開(kāi)放式農(nóng)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的部分區(qū)域,,可能由于存在作物遮擋而導(dǎo)致GNSS接收信號(hào)出現(xiàn)短暫丟失的情況,,進(jìn)而影響機(jī)器人定位導(dǎo)航精度,甚至對(duì)作物和工作人員造成傷害,。針對(duì)這一問(wèn)題,,本文開(kāi)展了農(nóng)業(yè)遮擋環(huán)境下的GNSS與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Inertial navigation system,INS)的組合定位方法研究,。搭建了用于多傳感器定位導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人系統(tǒng),,該系統(tǒng)由履帶式移動(dòng)平臺(tái)、GNSS,、INS等硬件和ROS(Robot operation system)操作系統(tǒng),、遠(yuǎn)程操控界面等軟件構(gòu)成。提出了引入自適應(yīng)系數(shù)的GNSS/INS組合定位卡爾曼濾波算法,當(dāng)GNSS無(wú)法進(jìn)行差分定位或定位數(shù)據(jù)產(chǎn)生躍變時(shí),,通過(guò)自適應(yīng)卡爾曼濾波能夠切換到INS定位,,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自身位置、姿態(tài)的最優(yōu)估計(jì),。在典型農(nóng)業(yè)遮擋場(chǎng)景(果園)進(jìn)行了實(shí)地組合定位實(shí)驗(yàn),,并通過(guò)GNSS單通道定位、INS單通道定位,、常規(guī)卡爾曼濾波融合定位,、引入自適應(yīng)系數(shù)的卡爾曼濾波定位等4種定位方法的對(duì)比,驗(yàn)證了本文提出算法的有效性?,F(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明:定位過(guò)程中,,當(dāng)100m×20m的實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)30m×6m的高遮擋區(qū)域時(shí),與GNSS定位信息測(cè)量方法,、INS航跡推算定位方法以及常規(guī)卡爾曼濾波組合定位方法相比,,自適應(yīng)系數(shù)卡爾曼濾波組合定位方法定位精度分別提升62.1%、48.5%,、47.7%,。