農(nóng)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的案例
什么是北斗導(dǎo)航農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)
北斗導(dǎo)航農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)，通常指農(nóng)機(jī)自動駕駛2.0階段導(dǎo)航控制系統(tǒng)，系統(tǒng)集成衛(wèi)星定位、慣性導(dǎo)航、機(jī)械控制、人機(jī)交互等關(guān)鍵技術(shù)，以農(nóng)機(jī)為載體，對農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行精準(zhǔn)控制，使車輛嚴(yán)格按既定路線行駛，滿足農(nóng)業(yè)場景的作業(yè)需求。給客戶提供便利，降低勞動強(qiáng)度，改善作業(yè)質(zhì)量，增加客戶收益。
農(nóng)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)，按照控制方式，分為液壓控制自動輔助駕駛系統(tǒng)、電動方向盤控制自動輔助駕駛系統(tǒng)。因性價比高、安裝便捷、適配簡單等原因，當(dāng)前電動方向盤控制自動駕駛系統(tǒng)占主導(dǎo)地位，該系統(tǒng)原理如下圖所示：
農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)通常具備以下特征：
1.橫向控制：只控制車輛左右轉(zhuǎn)向，不控制加速、減速、剎車、換擋、農(nóng)具起降等操作
2.精度要求：農(nóng)機(jī)自動輔助駕駛系統(tǒng)的精度，通常指直線精準(zhǔn)度、交接行精準(zhǔn)度，并非天線相位中心的經(jīng)緯度、高程。
3.載體：可用于方向盤式自走農(nóng)業(yè)機(jī)械（拖拉機(jī)、噴霧機(jī)、收獲機(jī)等），通常不用于推桿式轉(zhuǎn)向車輛。
做為北斗產(chǎn)業(yè)國家級力量的千尋位置，推出的千耘導(dǎo)航系列，屬于目前國內(nèi)常見的電動方向盤控制自動輔助駕駛系統(tǒng)。不僅安裝便捷，操作簡單，而且精度高，作業(yè)期間穩(wěn)定性好。
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展開 我國農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)需求日益增長，北斗系統(tǒng)賦能精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)
中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，離不開智能化、自動化設(shè)備，迫切需要自動駕駛系統(tǒng)與農(nóng)用機(jī)械的密切結(jié)合。自動駕駛農(nóng)機(jī)不僅能夠緩解勞動力短缺問題，提升勞作生產(chǎn)效率，同時還能對農(nóng)業(yè)進(jìn)行智慧化升級，成為解決當(dāng)下農(nóng)業(yè)痛點(diǎn)的有效手段之一。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是我國自主研發(fā)的全球導(dǎo)航系統(tǒng)，也是我國農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。通過北斗系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)機(jī)械可以精確地執(zhí)行任務(wù)，大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
農(nóng)機(jī)自動駕駛應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變得更加高效和智能化。通過精細(xì)化施肥、施藥、播種與收割，實時獲取位置信息，避免了夜間和大霧天氣對農(nóng)機(jī)在田間作業(yè)時長的限制，大大提高了作業(yè)精度。同時，農(nóng)機(jī)自動駕駛可以減少作業(yè)重復(fù)和遺漏，提高作業(yè)效率，節(jié)省成本投入，產(chǎn)生更佳的產(chǎn)出效益。此外，農(nóng)機(jī)自動駕駛還能解放人力，使駕駛員從繁重的操作中解放出來，對于農(nóng)場、農(nóng)機(jī)合作社和農(nóng)民均可以提高其經(jīng)濟(jì)效益。因此，農(nóng)機(jī)自動駕駛的需求將持續(xù)增長，成為廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者的迫切需求。
然而，在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，因為信號較差，大部分農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)難以正常工作。為解決這一難題，千尋位置推出搭載了其自研的北斗“星地一體”高精度定位能力的“千耘北斗導(dǎo)航農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)”，助力農(nóng)機(jī)實現(xiàn)更高精度、更遠(yuǎn)范圍的自動駕駛。
所謂“星地一體”，即指“星基增強(qiáng)”+“地基增強(qiáng)”的兩種方式結(jié)合，其中的星基增強(qiáng)系統(tǒng)，可以讓農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)在戈壁灘、山區(qū)等難以建立地面基站或者通信信號不足的地方，繼續(xù)獲得高精度定位服務(wù)。
不僅如此，千耘農(nóng)機(jī)導(dǎo)航還提供直線、圓圈、曲線、測畝等多種作業(yè)模式，滿足各地域的不同作業(yè)需求，另外，系統(tǒng)還可以擴(kuò)展全程無干預(yù)對角線耙地模式和直線超低速作業(yè)模式。
展開 如何挑選一款靠譜的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航做代理？
隨著農(nóng)機(jī)導(dǎo)航應(yīng)用普及，越來越多的公司加入到這個行業(yè)，面對眾多導(dǎo)航品牌，選擇哪個品牌做代理經(jīng)營呢？公司有實力，能長期合作；產(chǎn)品性能穩(wěn)定，應(yīng)用時售后成本低；大力扶持合作伙伴，輕松賺錢。
北斗產(chǎn)業(yè)國家級力量
“員工1000+，其中碩博科研人才比例42%”、“專利申請量超過660件”、“總用戶數(shù)超過14億”、“服務(wù)覆蓋230+國家和地區(qū)”、“自主研發(fā)核心算法”。
產(chǎn)品性能穩(wěn)定可信賴
身為北斗產(chǎn)業(yè)國家級力量的千尋位置，基于中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在全球率先構(gòu)建“星地一體”的時空智能基礎(chǔ)設(shè)施，形成了全球衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的創(chuàng)新方案。該方案融合千尋位置星基增強(qiáng)系統(tǒng)、覆蓋全球的 3700 多個地基增強(qiáng)站以及星地一體融合能力。
千耘導(dǎo)航依托于自主知識產(chǎn)權(quán)的星地一體融合能力，星基服務(wù)和地基服務(wù)雙重保障信號不中斷，系統(tǒng)可自主判斷，無縫切換至更優(yōu)服務(wù)。在戈壁灘、山區(qū)、兩省交界地等地面基站少或通信信號弱的地方，可保障農(nóng)機(jī)便利的獲得高精度定位服務(wù)。實際數(shù)據(jù)效果顯示，千尋位置星基服務(wù)在開機(jī)3分鐘左右可達(dá)2.5cm，且作業(yè)精度持續(xù)穩(wěn)定，信號不中斷，滿足起壟、播種、鋪膜、開溝、插秧、超低速作業(yè)、高速作業(yè)等場景。
行業(yè)內(nèi)優(yōu)越的支持政策
渠道扶持政策不僅會在推介會、培訓(xùn)會、展會和日常宣傳等方面給予支持，還會增加線上推廣，將潛在客戶引流給到我們的合作伙伴，幫助合作伙伴一起提高市場份額。
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展開 千耘農(nóng)機(jī)導(dǎo)航的“星地一體”能力究竟是什么？
伴隨農(nóng)業(yè)機(jī)械化和智能化的發(fā)展，越來越多的人開始使用農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)助力耕作，千耘農(nóng)機(jī)導(dǎo)航的“星地一體”能力可有效解決信號受限的問題，實現(xiàn)作業(yè)提效。究竟什么是“星地一體”，又是如何解決智能化農(nóng)機(jī)作業(yè)的痛點(diǎn)的？下面為大家揭秘。
農(nóng)機(jī)效率通常受限于通信網(wǎng)絡(luò)
目前雖然我國通訊網(wǎng)絡(luò)的人口覆蓋率達(dá)到99%，但地面移動通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋率仍小于國土面積的40%，而很多農(nóng)田所在區(qū)域恰是山區(qū)、戈壁灘等偏遠(yuǎn)地區(qū)。兩省交界地也會出現(xiàn)通信信號不穩(wěn)定的狀況；而國內(nèi)大部分農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)非常依賴通信網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)弱的時候會出現(xiàn)系統(tǒng)掉線的現(xiàn)象，必須得攜帶小基站才能正常使用，極為繁瑣。
Q: 什么是千耘農(nóng)機(jī)導(dǎo)航“星地一體”能力？
A: 是星基增強(qiáng)和地基服務(wù)的融合，哪個信號好連哪個，雙重信號保障，確保高精度定位服務(wù)不中斷，不再受通訊信號制約。
Q:“星基增強(qiáng)”技術(shù)的發(fā)展歷程是怎么樣的？
A: 四大發(fā)展階段：
PPP技術(shù)、PPP-AR技術(shù)、PPP-RTK技術(shù)、PPP-AR快速收斂技術(shù)
PPP技術(shù)無法固定，通常需要幾十分鐘才能達(dá)到10厘米精度，并且無法判斷什么時候達(dá)到10cm，因此可靠性無法保證。PPP-RTK技術(shù)和PPP-AR多頻快速收斂技術(shù)最快可以做到50秒-2分鐘，而且固定后精度2.5cm，可以滿足多數(shù)場景用戶需求。
千尋位置星基服務(wù)于2018年立項研發(fā)，攻克幾百項技術(shù)難題，在全球范圍首次將完好性引入到智駕領(lǐng)域，創(chuàng)新性地實現(xiàn)了PPP-RTK級別的完好性能力，成為國內(nèi)首家具備PPP-RTK完整商用能力的星基服務(wù)。
Q:“星基增強(qiáng)”服務(wù)的亮點(diǎn)是什么？
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智能農(nóng)機(jī)助力新疆春耕，千耘導(dǎo)航顯身手
天山南北，春耕忙，新疆各地呈現(xiàn)繁忙景象，因為近幾年有了農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)的加持，智慧、智能、科技頻頻出現(xiàn)。
千耘導(dǎo)航在新疆的遍布的軌跡越來越多，小麥、玉米、棉花、甜菜等作物的種植都有千耘導(dǎo)航的貢獻(xiàn)。不僅降低農(nóng)機(jī)手勞動強(qiáng)度，還提高土地利用率，作物產(chǎn)量也有所上升。
新疆沙灣
新疆86團(tuán)13連
做為北斗產(chǎn)業(yè)國家級力量的千尋位置，在產(chǎn)品上不斷突破創(chuàng)新。千耘導(dǎo)航依托于自主知識產(chǎn)權(quán)的星地一體融合能力，星基服務(wù)和地基服務(wù)雙重保障信號不中斷，系統(tǒng)可自主判斷，無縫切換至更優(yōu)服務(wù)。在戈壁灘、山區(qū)、兩省交界地等地面基站少或通信信號弱的地方，可保障農(nóng)機(jī)便利的獲得高精度定位服務(wù)。實際數(shù)據(jù)效果顯示，千尋位置星基服務(wù)在開機(jī)3分鐘左右可達(dá)2.5cm，且作業(yè)精度持續(xù)穩(wěn)定，信號不中斷，滿足起壟、播種、鋪膜、開溝、插秧、超低速作業(yè)、高速作業(yè)等場景。
新疆伊寧
新疆阿克蘇
注：以上圖片均為安裝千耘導(dǎo)航拖拉機(jī)作業(yè)現(xiàn)場
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展開 2023千耘農(nóng)機(jī)導(dǎo)航全國裝機(jī)火熱進(jìn)行中
又到一年春耕季，千尋位置的新老用戶、分銷商，以及對農(nóng)機(jī)導(dǎo)航持觀望態(tài)度的農(nóng)戶，對千尋位置星地一體版系列“沒有網(wǎng)絡(luò)、無需基站，也可以高精度作業(yè)的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航”尤為熱衷，尤其是通信網(wǎng)絡(luò)差的區(qū)域，用戶渴望了解的程度更為突出。
為了讓更多用戶了解千尋位置星地一體技術(shù)，熟悉千耘農(nóng)機(jī)導(dǎo)航，全國各地巡回開展千耘導(dǎo)航推介會、培訓(xùn)會，將行業(yè)內(nèi)最新的技術(shù)展示給廣大用戶，還有很多地方已經(jīng)開始裝機(jī)作業(yè)。
推介會現(xiàn)場
培訓(xùn)會現(xiàn)場
裝機(jī)現(xiàn)場
“買農(nóng)機(jī)導(dǎo)航選千耘，信號就是強(qiáng)！”，讓農(nóng)戶在農(nóng)忙季節(jié)用上真正好用的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航，幫助用戶降本提效增收。
近期還推出百萬購物卡活動，買導(dǎo)航就送購物卡，還有機(jī)會獲得沖鋒衣，全國各地正如火如荼地進(jìn)行中，有意向參會了解的用戶可以咨詢當(dāng)?shù)胤咒N商。
活動火熱進(jìn)行中…
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展開 北斗星耀，導(dǎo)航天下：中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展歷程與應(yīng)用現(xiàn)狀
2021年，高德地圖正式上線車道級導(dǎo)航高清版，致力于將傳統(tǒng)的地圖導(dǎo)航體驗提升至新的層級。該導(dǎo)航系統(tǒng)全面覆蓋市面上大部分主流的iPhone和安卓手機(jī)機(jī)型，以及全國超過120個城市的高速和快速路。此外，高德地圖還與北斗系統(tǒng)實現(xiàn)了深度融合，可以為用戶提供更加準(zhǔn)確和高效的導(dǎo)航服務(wù)。另一方面，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自2020年全球組網(wǎng)部署成功以來，如何服務(wù)民生一直是各方最關(guān)注的焦點(diǎn)之一。高德地圖作為北斗系統(tǒng)在民用領(lǐng)域的典型案例，已經(jīng)將北斗系統(tǒng)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，為用戶提供了更加準(zhǔn)確、便捷的出行服務(wù)，進(jìn)一步推動了北斗系統(tǒng)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用和普及。
北斗系統(tǒng)在其他行業(yè)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛——截至2021年底，已有超過790萬輛道路營運(yùn)車輛安裝使用北斗系統(tǒng)，近8000臺各型號北斗終端在鐵路領(lǐng)域應(yīng)用推廣，基于北斗系統(tǒng)的農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)超過10萬臺/套，醫(yī)療健康、防疫消毒、遠(yuǎn)程監(jiān)控、線上服務(wù)等下游運(yùn)營服務(wù)環(huán)節(jié)產(chǎn)值近2000億元，具有北斗定位功能的終端產(chǎn)品社會總保有量超過10億臺/套……
在交通運(yùn)輸方面，北斗系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于重點(diǎn)運(yùn)輸過程監(jiān)控、公路基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)控、港口高精度實時定位調(diào)度監(jiān)控等領(lǐng)域。截至2018年12月，國內(nèi)超過600萬輛營運(yùn)車輛、3萬輛郵政和快遞車輛，36個中心城市約8萬輛公交車、3200余座內(nèi)河導(dǎo)航設(shè)施、2900余座海上導(dǎo)航設(shè)施已應(yīng)用北斗系統(tǒng)，建成全球最大的營運(yùn)車輛動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)，有效提升了監(jiān)控管理效率和道路運(yùn)輸安全水平。
在農(nóng)林漁業(yè)方面，基于北斗的農(nóng)機(jī)作業(yè)監(jiān)管平臺實現(xiàn)農(nóng)機(jī)遠(yuǎn)程管理與精準(zhǔn)作業(yè)，服務(wù)農(nóng)機(jī)設(shè)備超過5萬臺，精細(xì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量提高5%，農(nóng)機(jī)油耗節(jié)約10%。北斗的定位與短報文通信功能在森林防火等應(yīng)用中發(fā)揮了突出作用。同時為漁業(yè)管理部門提供船位監(jiān)控、緊急救援、信息發(fā)布、漁船出入港管理等服務(wù)。
展開 我國智能農(nóng)機(jī)的研究進(jìn)展與無人農(nóng)場的實踐
針對復(fù)雜農(nóng)田環(huán)境中衛(wèi)星信息遮擋、電磁干擾和衛(wèi)星定位精度降低的問題，張聞宇等[56]采用基于北斗和MEMS慣性傳感器的線性時變自適應(yīng)卡爾曼濾波算法，在RTS差分信號丟失30 s內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度(REM)仍可保持在3 cm以內(nèi)，顯著地提高了導(dǎo)航系統(tǒng)的斷點(diǎn)續(xù)航能力。
1.2.2導(dǎo)航控制
針對不同作物、不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)和不同地塊的導(dǎo)航作業(yè)路徑需要優(yōu)化規(guī)劃的問題，孟志軍等[57]提出了面向自動導(dǎo)航和農(nóng)田全區(qū)域覆蓋作業(yè)路徑優(yōu)化規(guī)劃方法，實現(xiàn)了農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)最優(yōu)作業(yè)方向計算和路徑自動生成。針對農(nóng)田起伏多變，現(xiàn)有農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制精度和上線速度不能滿足精準(zhǔn)作業(yè)要求的問題，王輝等[58]采用由預(yù)瞄跟隨控制器、前視距離自適應(yīng)調(diào)節(jié)器、狀態(tài)預(yù)估器和抗飽和變速積分器構(gòu)成的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航復(fù)合路徑跟蹤控制器，顯著地提高了農(nóng)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制精度和上線速度；針對水田側(cè)滑嚴(yán)重、農(nóng)機(jī)俯仰橫滾變化頻繁且幅度大的問題，在農(nóng)機(jī)導(dǎo)航復(fù)合路徑跟蹤控制器中增加側(cè)滑估計補(bǔ)償器，顯著地提高了農(nóng)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的水田抗側(cè)滑干擾能力。針對現(xiàn)有農(nóng)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)缺乏避障功能，影響農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航作業(yè)安全的問題，苗峻齊等[59]采用基于激光雷達(dá)的農(nóng)田障礙物識別與定位三次樣條函數(shù)的路徑規(guī)劃和純追蹤算法的路徑跟蹤控制，開發(fā)了農(nóng)機(jī)自動避障技術(shù)，可以準(zhǔn)確識別和繞行農(nóng)田典型障礙物。針對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要多機(jī)協(xié)同作業(yè)技術(shù)支撐的問題，張聞宇等[60]采用基于無線自組網(wǎng)絡(luò)的主從裝備平行跟蹤導(dǎo)航控制技術(shù)，使主從裝備旋耕和收獲作業(yè)直線行走段的橫向位置誤差小于5 cm、縱向跟蹤誤差小于10 cm。
1.2.3導(dǎo)航集成
針對現(xiàn)有農(nóng)機(jī)缺乏自動導(dǎo)航作業(yè)的底盤線控裝置的問題，開發(fā)了適用不同農(nóng)機(jī)的車載線控控制裝置，滿足了農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航作業(yè)的控制要求。
展開 我國智能農(nóng)機(jī)的研究進(jìn)展與無人農(nóng)場的實踐
針對復(fù)雜農(nóng)田環(huán)境中衛(wèi)星信息遮擋、電磁干擾和衛(wèi)星定位精度降低的問題，張聞宇等[56]采用基于北斗和MEMS慣性傳感器的線性時變自適應(yīng)卡爾曼濾波算法，在RTS差分信號丟失30 s內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度(REM)仍可保持在3 cm以內(nèi)，顯著地提高了導(dǎo)航系統(tǒng)的斷點(diǎn)續(xù)航能力。
1.2.2導(dǎo)航控制
針對不同作物、不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)和不同地塊的導(dǎo)航作業(yè)路徑需要優(yōu)化規(guī)劃的問題，孟志軍等[57]提出了面向自動導(dǎo)航和農(nóng)田全區(qū)域覆蓋作業(yè)路徑優(yōu)化規(guī)劃方法，實現(xiàn)了農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)最優(yōu)作業(yè)方向計算和路徑自動生成。針對農(nóng)田起伏多變，現(xiàn)有農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制精度和上線速度不能滿足精準(zhǔn)作業(yè)要求的問題，王輝等[58]采用由預(yù)瞄跟隨控制器、前視距離自適應(yīng)調(diào)節(jié)器、狀態(tài)預(yù)估器和抗飽和變速積分器構(gòu)成的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航復(fù)合路徑跟蹤控制器，顯著地提高了農(nóng)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制精度和上線速度；針對水田側(cè)滑嚴(yán)重、農(nóng)機(jī)俯仰橫滾變化頻繁且幅度大的問題，在農(nóng)機(jī)導(dǎo)航復(fù)合路徑跟蹤控制器中增加側(cè)滑估計補(bǔ)償器，顯著地提高了農(nóng)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的水田抗側(cè)滑干擾能力。針對現(xiàn)有農(nóng)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)缺乏避障功能，影響農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航作業(yè)安全的問題，苗峻齊等[59]采用基于激光雷達(dá)的農(nóng)田障礙物識別與定位三次樣條函數(shù)的路徑規(guī)劃和純追蹤算法的路徑跟蹤控制，開發(fā)了農(nóng)機(jī)自動避障技術(shù)，可以準(zhǔn)確識別和繞行農(nóng)田典型障礙物。針對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要多機(jī)協(xié)同作業(yè)技術(shù)支撐的問題，張聞宇等[60]采用基于無線自組網(wǎng)絡(luò)的主從裝備平行跟蹤導(dǎo)航控制技術(shù)，使主從裝備旋耕和收獲作業(yè)直線行走段的橫向位置誤差小于5 cm、縱向跟蹤誤差小于10 cm。
1.2.3導(dǎo)航集成
針對現(xiàn)有農(nóng)機(jī)缺乏自動導(dǎo)航作業(yè)的底盤線控裝置的問題，開發(fā)了適用不同農(nóng)機(jī)的車載線控控制裝置，滿足了農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航作業(yè)的控制要求。
展開 導(dǎo)航衛(wèi)星時頻系統(tǒng)發(fā)展綜述
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用三球交會的定位體制，在統(tǒng)一的時間、空間基準(zhǔn)中，將衛(wèi)星作為位置已知的空間節(jié)點(diǎn)播發(fā)導(dǎo)航信號，用戶通過接收導(dǎo)航信號獲取衛(wèi)星與用戶之間的偽距和多普勒頻移，實現(xiàn)用戶的定位、測速、導(dǎo)航和授時服務(wù)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，時間的穩(wěn)定性和時鐘的同步是高精度測量的基礎(chǔ)。目前，GPS、Galileo、GLONASS以及我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)均在星上配置了高精度時頻系統(tǒng)，通過在每顆衛(wèi)星配置高性能的星載原子鐘和功能豐富的時頻生成與保持設(shè)備，為衛(wèi)星導(dǎo)航載荷提供高精度、平穩(wěn)可靠的時頻參考信號。隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度和自主運(yùn)行能力的不斷提升，對星載時頻系統(tǒng)的性能也提出了更高的要求。
本文首先介紹了目前應(yīng)用于各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的星載時頻關(guān)鍵技術(shù)，然后討論了面向未來精度提升和系統(tǒng)自主運(yùn)行能力提升需求下星載時頻系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和可能的發(fā)展路徑。
1 導(dǎo)航衛(wèi)星時頻系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
導(dǎo)航衛(wèi)星時頻系統(tǒng)由多臺原子鐘和時頻生成與保持單元組成。星載原子鐘輸出穩(wěn)定度極高的頻率信號，時頻生成與保持單元將原子鐘的頻率轉(zhuǎn)換為衛(wèi)星載荷需要的頻率，常為10.23MHz，并進(jìn)行原子鐘主備份輸出信號間的高精度測量和鐘差參數(shù)精密調(diào)整，為導(dǎo)航衛(wèi)星有效載荷提供性能優(yōu)良、平穩(wěn)可靠的基準(zhǔn)時間頻率信號。
1.1 星載原子鐘
時間(頻率)是7個基本物理量中計量精度最高的，這得益于原子鐘技術(shù)的不斷發(fā)展。原子鐘是利用原子在微波、光波段的電子躍遷頻率作為基準(zhǔn)產(chǎn)生的時間保持系統(tǒng)。原子鐘是現(xiàn)代導(dǎo)航衛(wèi)星的基礎(chǔ)，各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)均配置了星載原子鐘。考慮到原子鐘在星載應(yīng)用中對體積、質(zhì)量、功耗、可靠性和壽命的要求，以及需要非常好的頻率穩(wěn)定度，目前的星載原子鐘仍以銣鐘、氫鐘和銫鐘為主，通常每顆衛(wèi)星配置3～4臺原子鐘。
根據(jù)系統(tǒng)需求與技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)，各全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用了不同種類的星載原子鐘。
展開 無人機(jī)導(dǎo)航定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
為了解決這個問題，人們還提出加攝像頭生成雙目SLAM，或者加IMU生成耦合視覺慣性導(dǎo)航定位系統(tǒng)。初始粒子的位置可以通過視覺測量算法測量的運(yùn)動變化來跟蹤，而不是在沒有測量的情況下隨機(jī)移動它們。使用視覺測量算法可以減少粒子集生成過程的搜索空間。圖2顯示了從圖像序列計算的變換。
圖2 視覺測量算法粒子跟蹤示意圖
基于粒子濾波的定位方法可以達(dá)到更好的定位精度。定位算法采用迭代過程不斷更新粒子，在長時間飛行過程中可能導(dǎo)致位精度不穩(wěn)定。為了進(jìn)一步提高定位魯棒性，可以嘗試結(jié)合機(jī)載傳感器設(shè)備定位系統(tǒng)和視覺算法的優(yōu)勢。
<完>
不同光照條件下的無人機(jī)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)
視覺導(dǎo)航系統(tǒng)可以實現(xiàn)無人機(jī)在不同光照條件下的自主定位。
智慧物流的重要推動力量：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
在諸多促進(jìn)智慧物流發(fā)展的高新科技中，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)定位技術(shù)的應(yīng)用更是為智慧物流賦予了全新的可能性。
發(fā)布于2014年的《道路運(yùn)輸車輛動態(tài)監(jiān)督管理辦法》就要求，進(jìn)入運(yùn)輸市場的總質(zhì)量12噸及以上重型載貨汽車和半掛牽引車，應(yīng)當(dāng)于2015年12月31日前全部安裝、使用北斗衛(wèi)星定位裝置，并接入道路貨運(yùn)車輛公共平臺
對于貨車司機(jī)來說，安裝、使用北斗衛(wèi)星定位裝置可使運(yùn)輸更加安全。對比其他定位系統(tǒng)，“北斗”系統(tǒng)不僅提供位置、導(dǎo)航等基本功能，還提供通信功能，提供全球獨(dú)家的短報文服務(wù)，北斗三號每次可短信1000個漢字，還可以傳圖像、打語音電話。而且，北斗系統(tǒng)最突出的特點(diǎn)是增加了高軌道衛(wèi)星，衛(wèi)星越高抗遮擋能力就越強(qiáng)，尤其在低緯度地區(qū)性能更有優(yōu)勢。
以上只是北斗定位技術(shù)在物流行業(yè)的眾多應(yīng)用案例之一。接下來，本文將探討北斗在智慧物流領(lǐng)域的應(yīng)用，以及它對于物流行業(yè)的深遠(yuǎn)影響。
北斗在智慧物流中的應(yīng)用
1.實時跟蹤與監(jiān)控
借助北斗系統(tǒng)，物流企業(yè)可以實時獲取貨物的位置信息，進(jìn)行遠(yuǎn)程跟蹤和監(jiān)控。無論貨物何時何地，只要接入北斗系統(tǒng)，物流企業(yè)就能夠通過指定的軟件或平臺查看貨物的實時位置，提高物流運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?2.路線規(guī)劃與導(dǎo)航
作為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一，北斗不僅可以提供精確的定位服務(wù)，還能夠為物流車輛提供最佳路線規(guī)劃和導(dǎo)航服務(wù)。物流企業(yè)可以根據(jù)貨物的重量、體積等參數(shù)，結(jié)合交通狀況和路線優(yōu)勢，選擇最佳路線，減少運(yùn)輸時間和成本。
3.貨物管理與倉儲優(yōu)化
北斗系統(tǒng)可以與物流倉儲管理系統(tǒng)進(jìn)行無縫對接，實現(xiàn)對貨物的管理與控制。物流企業(yè)可以通過北斗系統(tǒng)，實時掌握貨物的出入庫情況、庫存量等信息，提高倉儲效率和貨物管理水平。
4.運(yùn)輸安全保障
通過接入北斗系統(tǒng)，物流企業(yè)能夠提高運(yùn)輸安全和警示能力。
展開 不同光照條件下的無人機(jī)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)
視覺導(dǎo)航系統(tǒng)可以實現(xiàn)無人機(jī)在不同光照條件下的自主定位。
來源：飛思實驗室
掃地機(jī)器人拆解和主要導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)對比
介紹掃地機(jī)器人的拆解和系統(tǒng)構(gòu)成。
掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種，可憑借人工智能技術(shù)自動在房間內(nèi)完成地板清理工作，通常采用刷掃和真空方式，將地面雜物先吸納進(jìn)入自身的垃圾收納盒，從而完成地面清理的功能。
掃地機(jī)器人大概可以分為以下核心部分：
? 控制系統(tǒng)：AUTO-MCU智能芯片，為掃地機(jī)器人的核心
? 感知系統(tǒng)：超聲波測距儀/接觸傳感器、紅外線傳感器、激光雷達(dá)/CCD攝像
? 移動系統(tǒng)：驅(qū)動輪和萬向輪，決定掃地機(jī)器人的運(yùn)動空間
? 清潔系統(tǒng)：濾塵袋、集塵袋、排氣管、吸口、邊刷、滾刷、抹布、水箱
? 移動電源：電池、連接部件、充電器，電池容量在2000毫安到3000毫安之間
掃地機(jī)器人一般分為主機(jī)和充電座兩部分，主機(jī)包括：
掃地機(jī)器人的充電座包括：
軟件系統(tǒng)是上層建筑，核心競爭力體現(xiàn)在地圖構(gòu)建和路徑規(guī)劃能力，軟件（算法）通常包括：隨機(jī)式、激光SLAM、VSLAM、以及多傳感器融合等。
LDS SLAM和vSLAM在掃地機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用對比
早期掃地機(jī)器人采用隨機(jī)清掃路徑，通過陀螺儀對物品進(jìn)行定位，經(jīng)常出現(xiàn)反復(fù)清掃或大面積漏掃的情況，清掃效率較低，2010年起，隨著導(dǎo)航系統(tǒng)和路徑規(guī)劃等技術(shù)不斷創(chuàng)新，使用體驗逐漸提高。
在導(dǎo)航系統(tǒng)方面，從陀螺儀導(dǎo)航升級至LDS激光導(dǎo)航、vSLAM 視覺導(dǎo)航。
SLAM（同步定位與地圖構(gòu)建），指運(yùn)動物體根據(jù)傳感器的信息，一邊計算自身位置，一邊構(gòu)建環(huán)境地圖的過程，有效解決掃地機(jī)器人在未知環(huán)境下運(yùn)動時的定位與地圖構(gòu)建方式。
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