池塘養(yǎng)殖船自動導航系統(tǒng)設計與試驗.pdf

1、池塘養(yǎng)殖機械的使用能夠降低勞動強度，提高養(yǎng)殖生產效率，增加漁民收入，是池塘養(yǎng)殖中不可缺少、尤為重要的機械設備。開展高水平的機械化、自動化水產養(yǎng)殖技術研究已成了當務之急。本文以投飼-灑藥船為載體，設計了能夠適應不同多邊形形狀池塘的投飼-灑藥船自動導航控制系統(tǒng)，并開展試驗驗證與導航效果評估，研究工作總結如下：
　　（1）構建了基于GPS/電子羅盤的導航系統(tǒng)。本文以低成本GPS模塊、三維電子羅盤、MSP430單片機為導航硬件構建了導航控

2、制系統(tǒng)。MSP430單片機為中央處理器，定位精度2.5m的UART GPS NEO-6M模塊作為GPS接收機提供位置信息，DCM260B三維電子羅盤提供航向信息，通過串行通訊獲取GPS與電子羅盤信息，實現(xiàn)了低成本低精度的GPS模塊和高精度電子羅盤的導航控制系統(tǒng)方案。
　?。?）設計了多邊形回紋線導航路徑規(guī)劃算法。該算法能夠適應三角形、四邊形、五邊形、六邊形不同形狀的池塘，提供了快速獲取多邊形池塘邊界端點坐標信息的人機接口，全自動快

3、速實現(xiàn)回紋線的路徑規(guī)劃，并對規(guī)劃后的關鍵路徑參數(shù)進行有序儲存，為自動導航過程提供基礎參數(shù)。
　?。?）設計了基于PD控制算法的直線路徑跟蹤算法。算法實現(xiàn)了GPS定位信息和電子羅盤航向信息的融合，完成實時測姿定位功能，實現(xiàn)對投飼-灑藥船舵的自動化控制，構建了一種有多余度且滿足投飼-灑藥船導航精度要求的導航控制方法。
　?。?）開展了池塘導航試驗驗證和性能評估。試驗表明投飼-灑藥船能以規(guī)劃的路徑航行來實現(xiàn)導航工作要求，導航路徑規(guī)