基于超宽带与惯导融合的棚架式果园定位方法

来源：中国农机化学报杂志2025年第9期北京时间：

作者：叶云翔, 薛向磊, 于健麟, 郑航, 项伟涛, 俞国红,

单位：（1. 浙江省农业科学院农业装备研究所，杭州市，310021； 2. 农业农村部东南丘陵山地农业装备重点实验室（部省共建），杭州市，310021； 3. 杭州电子科技大学机械工程学院，杭州市，310018）

摘要：棚架式果园中，果树通常按行栽植，其枝条绑定在铁丝棚架上，使树冠集中在固定的高度，构成一种高度非视距化的环境。在该环境下的超宽带测距易受干扰，产生大量信号丢失以及非视距误差，使得其测距稳定性和精度下降，进而导致定位精度的显著劣化。针对该问题，提出一种基于超宽带与惯导的融合定位方法。首先，根据超宽带在果园环境中测距特性建立测距值可靠性判定方法；其次，按照可靠性对测距值进行选择和修正，完成初步定位；最后，利用卡尔曼滤波方法融合超宽带定位数据和惯导定位数据，进一步提升定位精度。测试结果表明，相比于未进行修正的融合定位方法，本方法的最大定位误差在x轴上从1.15 m降为0.48 m，在y轴上从1.57 m降为0.64 m，在棚架式果园环境中实现较为可靠的定位。

关键词：果园,超宽带定位,传感器融合,非视距误差

基金资助：浙江省“尖兵”研发技术攻关项目（2023C02010）；浙江省“领雁”研发技术攻关项目（2022C02055）