RU2600002C1 - Method of tractor curvilinear motion trajectory determining - Google Patents
Method of tractor curvilinear motion trajectory determining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2600002C1 RU2600002C1 RU2015119763/13A RU2015119763A RU2600002C1 RU 2600002 C1 RU2600002 C1 RU 2600002C1 RU 2015119763/13 A RU2015119763/13 A RU 2015119763/13A RU 2015119763 A RU2015119763 A RU 2015119763A RU 2600002 C1 RU2600002 C1 RU 2600002C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- trajectory
- coordinates
- tractor
- determining
- landmarks
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам определения траектории криволинейного движения транспортных средств, в частности тракторов, и может быть использовано при проведении экспериментальных исследований машинно-тракторных агрегатов (МТА) при выполнении полевых работ.The invention relates to methods for determining the trajectory of curvilinear movement of vehicles, in particular tractors, and can be used in experimental studies of machine-tractor units (MTA) when performing field work.
Наиболее часто используется непрямой способ определения траектории криволинейного движения МТА [Коденко М.Н., Рославцев А.В. Устройство для определения траектории движения гусеничных тракторов / М.Н. Коденко, А.В. Рославцев // Тракторы и сельхозмашины. - 1969, №10. - С. 13-15], когда в каждый момент времени регистрируются на ленте осциллографа угол поворота от начального положения (курсовой угол) φ при помощи гироскопического датчика курса и действительная скорость v движения агрегата посредством устройства, двойным шарниром соединенного с остовом трактора и состоящего из путевого колеса, редуктора и тахогенератора.The most commonly used indirect method for determining the trajectory of curvilinear motion of the MTA [Kodenko MN, Roslavtsev A.V. A device for determining the trajectory of caterpillar tractors / M.N. Kodenko, A.V. Roslavtsev // Tractors and agricultural machinery. - 1969, No. 10. - S. 13-15], when the rotation angle from the initial position (heading angle) φ with the gyroscopic heading sensor and the actual speed v of the unit’s movement by means of a device connected by a double hinge to the tractor’s skeleton and consisting of track wheel, gearbox and tachogenerator.
Для определения текущих значений φ и v необходимо участок осциллограммы с записью результатов их измерений разбить на n равных интервалов. Посредством значений φ и v рассчитывают текущие координаты X и Y линейных отклонений заданной точки МТА от начального положения.To determine the current values of φ and v, it is necessary to divide the waveform section with recording the results of their measurements into n equal intervals. Using the values of φ and v, the current X and Y coordinates of the linear deviations of the given MTA point from the initial position are calculated.
На основании полученных функции X(t) и Y(t) строится траектория движения трактора, аппроксимацией полученных массивов методом наименьших квадратов.Based on the obtained functions X (t) and Y (t), the tractor trajectory is constructed by approximating the resulting arrays by the least squares method.
Недостаток данного способа в том, что применяется сложное, громоздкое оборудование и недостаточно точные измерительные и регистрирующие приборы, а также в необходимости выставлять на ноль световой луч вибратора осциллографа при каждом новом положении трактора. При этом значительно снижается достоверность и точность экспериментальных исследований из-за ошибки измерений и ручной обработки результатов, записанных на ленту осциллографа.The disadvantage of this method is that it uses complex, bulky equipment and insufficiently accurate measuring and recording instruments, as well as the need to set the light beam of the oscilloscope vibrator to zero at each new tractor position. At the same time, the reliability and accuracy of experimental studies are significantly reduced due to measurement errors and manual processing of the results recorded on the oscilloscope tape.
Один из наиболее точных методов определения координат МТА на местности - фазовый метод радиопеленгации [Средства исследования движения МТА / А.В. Рославцев [и др.] // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1999, №3. - С. 26-29] устройством, содержащим разностно-фазовый пеленгатор СВЧ-диапазона, соединенный через аналого-цифровой преобразователь с вычислителем; несколько генераторов СВЧ-диапазона с блоками питания, установленными на частях МТА; коммутатор, обеспечивающий последовательное включение генераторов, излучающих СВЧ-колебания через канал связи в направлении разностно-фазового пеленгатора. Выходное напряжение последнего через аналого-цифровой преобразователь подают на вычислитель, определяющий статистические характеристики и составляющий взаимокорреляционные связи угловых и линейных перемещений частей МТА.One of the most accurate methods for determining the coordinates of MTA on the ground is the phase method of radio direction finding [Means of motion research MTA / A.V. Roslavtsev [et al.] // Tractors and agricultural machinery. - 1999, No. 3. - S. 26-29] a device containing a phase difference microwave direction finder connected via an analog-to-digital converter to a computer; several microwave generators with power supplies installed on parts of the MTA; a switch providing sequential switching on of generators emitting microwave oscillations through a communication channel in the direction of the differential-phase direction finder. The output voltage of the latter is fed through an analog-to-digital converter to a computer that determines the statistical characteristics and makes up the inter-correlation relationships of the angular and linear movements of the MTA parts.
Таким образом, этот метод позволяет непосредственно находить координаты характерных точек МТА, измеряя разности сигналов, генерируемых в разностно-фазовом пеленгаторе. Метод характеризуется недостаточно высокой точностью и достоверностью полученных результатов, возможностью исследования любых режимов движения МТА.Thus, this method allows you to directly find the coordinates of the characteristic points of the MTA by measuring the differences of the signals generated in the difference-phase direction finder. The method is characterized by insufficiently high accuracy and reliability of the results, the ability to study any modes of motion of the MTA.
Недостаток такого способа - высокая стоимость оборудования, затраты на приобретение или изготовление которого явились бы не вполне оправданными для решения сравнительно узкой задачи, и снижение уверенного приема сигнала при увеличении расстояния от МТА до разностно-фазового пеленгатора.The disadvantage of this method is the high cost of equipment, the acquisition or manufacturing costs of which would not be entirely justified for solving a relatively narrow problem, and the decrease in reliable signal reception with increasing distance from the MTA to the differential-phase direction finder.
Наиболее близким к заявленному способу определения траектории криволинейного движения трактора является способ определения траектории криволинейного движения трактора [заявка на изобретение №2005109594/28, 04.04.2005], предусматривающий получение фактической кривой копированием перемещения кинематического центра на поверхности почвы и построение ее графического изображения в полярной системе координат путем детальной разбивки фактической кривой и геодезическими измерениями.Closest to the claimed method of determining the trajectory of the tractor’s curvilinear motion is a method of determining the trajectory of the tractor’s curvilinear motion [application for invention No. 2005109594/28, 04.04.2005], which provides for obtaining the actual curve by copying the movement of the kinematic center on the soil surface and constructing its graphic image in the polar system coordinates by a detailed breakdown of the actual curve and geodetic measurements.
Недостатком данного способа является низкая точность при построении кривой из-за произвольного выбора места установки теодолита, высокая трудоемкость и большие затраты времени на определение координат каждой ее точки.The disadvantage of this method is the low accuracy in constructing the curve due to the arbitrary choice of the installation location of the theodolite, high complexity and time consuming to determine the coordinates of each of its points.
Технический результат заключается в повышении точности определения траектории движения машинно-тракторного агрегата по полю, снижение трудоемкости, затрат времени на определение координат каждой точки кривой, снижение стоимости заявляемого способа.The technical result consists in increasing the accuracy of determining the trajectory of the movement of the machine-tractor unit in the field, reducing the complexity, time spent on determining the coordinates of each point of the curve, reducing the cost of the proposed method.
Это достигается тем, что в качестве измерительного прибора для получения графического изображение кривой в полярной и прямоугольной системах координат путем детальной разбивки фактической кривой и геодезическими измерениями с выводом результатов измерения на дисплей используют автоматический тахеометр с выбором определенного места его установки.This is achieved by the fact that as a measuring device for obtaining a graphical image of the curve in polar and rectangular coordinate systems by using a detailed breakdown of the actual curve and geodetic measurements with the display of the measurement results on the display, an automatic total station with the choice of a specific location for its installation is used.
При движении трактора по криволинейной траектории самоустанавливающийся диск очерчивает действительную траекторию его кинематического центра. На полученной траектории проводят детальную разбивку в зависимости от необходимой точности и помечают ее отвесно вехами. Электронным тахеометром определяют расстояние от места его установки до вехи, а также угол между соседними вехами, и результаты измерений выводятся на дисплей. Электронный тахеометр устанавливают с выбором определенного места его установки таким образом, чтобы расстояния от прибора до вех были минимальными, получают графическое изображение кривой в полярной и прямоугольной системах координат с выводом результатов измерения на дисплей.When the tractor moves along a curved path, a self-aligning disc outlines the actual path of its kinematic center. On the resulting trajectory, a detailed breakdown is carried out depending on the required accuracy and is marked with sheer milestones. An electronic total station determines the distance from its installation to the milestones, as well as the angle between adjacent milestones, and the measurement results are displayed. An electronic total station is installed with the choice of a specific installation location so that the distances from the device to the milestones are minimal, a graphical image of the curve is obtained in the polar and rectangular coordinate systems with the display of the measurement results.
В результате этих действий повышается точность полученной траектории движения машинно-тракторного агрегата по полю, снижение трудоемкости, затрат времени на определение координат каждой точки кривой, снижение стоимости заявляемого способа.As a result of these actions, the accuracy of the obtained trajectory of the movement of the machine and tractor unit in the field is increased, the labor input, the time required to determine the coordinates of each point of the curve, the cost of the proposed method is reduced.
Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое техническое решение новым.The presence of essential features distinctive from the prototype allows us to recognize the claimed technical solution as new.
Из уровня техники не выявлены технические решения, содержащие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого способа, поэтому заявляемый способ отвечает критерию изобретательского уровня.The prior art does not reveal technical solutions containing signs that match the distinguishing features of the proposed method, therefore, the claimed method meets the criteria of an inventive step.
Возможность осуществления заявляемого изобретения в промышленности позволяет признать его соответствующим критерию промышленной применимости.The possibility of implementing the claimed invention in industry allows us to recognize it as meeting the criterion of industrial applicability.
Сущность заявляемого технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежами, где показано:The essence of the proposed technical solution is illustrated by an example of a specific design and drawings, which show:
на фигуре 1 изображен трактор с самоустанавливающимся диском по кинематическому центру (середина заднего колеса);the figure 1 shows a tractor with a self-aligning disk in the kinematic center (middle of the rear wheel);
на фигуре 2 - схема получения траектории движения трактора и ее замера в полярных координатах;figure 2 is a diagram of the receipt of the trajectory of the tractor and its measurement in polar coordinates;
на фигуре 3 - схема получения траектории движения трактора и ее замера в прямоугольных координатах.figure 3 is a diagram of the receipt of the trajectory of the tractor and its measurement in rectangular coordinates.
Способ определения траектории криволинейного движения трактора заключается в следующем.The method for determining the trajectory of the curved motion of the tractor is as follows.
При движении трактора 1 по криволинейной траектории самоустанавливающийся диск 2 очерчивает действительную траекторию 3, соответствующую траектории его кинематического центра. На полученной траектории проводят детальную разбивку через определенные интервалы (в зависимости от необходимой точности получаемого результата) и помечают ее отвесно вехами 4.When the tractor 1 moves along a curved path, the self-aligning
Электронным тахеометром 5 с автоматическим отсчетом углов и расстояний определяют с помощью лазерного луча полярные координаты траектории (расстояния от полюса (места установки тахеометра) до каждой из вех ρi и углы между линией, соединяющей первую из них с тахеометром и последующим γi) и прямоугольные координаты траектории (текущие значения координат X и Y каждой из вех относительно полюса), «проходя» по вехам отражающей пластиной. Результаты измерений выводятся на дисплей.An electronic
Электронный тахеометр 5 устанавливают с выбором определенного места. Для уменьшения погрешности измерений выбирается место таким образом, чтобы расстояния от прибора до вех были минимальными, что следует из данного условияAn electronic
где md - погрешность измерения расстояния; mβ - погрешность измерения угла; ρ - угол между вехами; d - расстояние от прибора до вехи.where m d is the error of distance measurement; m β is the error in measuring the angle; ρ is the angle between the milestones; d is the distance from the device to the milestone.
По имеющимся координатам получают действительную траекторию движения кинематического центра с очень высокой степенью точности, что особенно важно при экспериментальных исследованиях МТА, так как в реальных условиях они движутся на поворотной полосе с малыми радиусами траектории; при этом действительная траектория значительно отличается от номинальной и тем более от теоретической. Получение траектории двумя методами: в полярных и прямоугольных координатах, позволяет сравнить результаты и оценить точность экспериментальных исследований.Based on the available coordinates, the actual trajectory of the kinematic center is obtained with a very high degree of accuracy, which is especially important in experimental studies of MTA, since in real conditions they move on a headland with small trajectory radii; in this case, the actual trajectory differs significantly from the nominal one, and even more so from the theoretical one. Obtaining the trajectory by two methods: in polar and rectangular coordinates, allows you to compare the results and evaluate the accuracy of experimental studies.
По полученной траектории, зная геометрические параметры МТА, можно определить траекторию движения любой его точки. А для подтверждения результатов можно получить описанным выше способом траекторию движения любой точки МТА экспериментально теми же способами.Based on the obtained trajectory, knowing the geometric parameters of the MTA, it is possible to determine the trajectory of movement of any of its points. And to confirm the results, it is possible to obtain the trajectory of motion of any MTA point experimentally by the same methods as described above.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119763/13A RU2600002C1 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Method of tractor curvilinear motion trajectory determining |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119763/13A RU2600002C1 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Method of tractor curvilinear motion trajectory determining |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2600002C1 true RU2600002C1 (en) | 2016-10-20 |
Family
ID=57138458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015119763/13A RU2600002C1 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Method of tractor curvilinear motion trajectory determining |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2600002C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3069983A (en) * | 1957-06-18 | 1962-12-25 | Impresa Pizzarotti & C S R L | Method of laying roads and apparatus therefor |
US4871026A (en) * | 1988-03-15 | 1989-10-03 | Bernard-Hensch, Inc. | Trench forming device and guidance method |
RU2005109954A (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-20 | Александр Александрович Иванов (RU) | OIL PRODUCTION METHOD |
-
2015
- 2015-05-26 RU RU2015119763/13A patent/RU2600002C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3069983A (en) * | 1957-06-18 | 1962-12-25 | Impresa Pizzarotti & C S R L | Method of laying roads and apparatus therefor |
US4871026A (en) * | 1988-03-15 | 1989-10-03 | Bernard-Hensch, Inc. | Trench forming device and guidance method |
RU2005109954A (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-20 | Александр Александрович Иванов (RU) | OIL PRODUCTION METHOD |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112006003390B4 (en) | Managed diameter system and method for obtaining accurate survey data in the absence of accurate GPS data | |
US11237005B2 (en) | Method and arrangement for sourcing of location information, generating and updating maps representing the location | |
EP3693698A1 (en) | Measuring device with event-based camera | |
JP6962007B2 (en) | Driving control device for autonomous driving trolley, autonomous driving trolley | |
EP1842077B1 (en) | Method for determining a positional information of at least one object | |
US20030174305A1 (en) | Measuring device and measuring method for determining distance and/or position | |
EP2669707A1 (en) | Method and hand-held distance measuring device for indirect distance measurement by means of image-based angle determination function | |
US9355462B2 (en) | Motion estimation system utilizing point cloud registration | |
US11656083B2 (en) | Autonomous tunnel navigation with a robotic system | |
CN111323802B (en) | Intelligent driving vehicle positioning method, device and equipment | |
CN105571636A (en) | Target positioning method and measuring equipment | |
RU2600002C1 (en) | Method of tractor curvilinear motion trajectory determining | |
RU2562616C1 (en) | Method of acquiring radio information and radio system therefor | |
EP2994773B1 (en) | Device and method for detecting position and orientation of underground elongated bodies | |
US20230290055A1 (en) | Surveying assistance system, information display terminal, surveying assistance method, and storage medium storing surveying assistance program | |
Deusch et al. | Improving localization in digital maps with grid maps | |
US20220299318A1 (en) | Surveying system, surveying method, and storage medium storing surveying program | |
RU2617147C1 (en) | Method for initial orienting gyroscopic navigation system for land mobiles | |
Inoue et al. | A study on Position Measurement System Using Laser Range Finder and Its Application fo r Construction Work | |
KR102036080B1 (en) | Portable positioning device and method for operating portable positioning device | |
KR20200072574A (en) | Vehicle and control method thereof | |
CN116754039B (en) | Method for detecting earthwork of ground pit body | |
Garget | Testing of Robotic total Stations for Dynamic tracking | |
US9476967B2 (en) | Method of kinematic ranging | |
US20240298628A1 (en) | Automatic traveling method, automatic traveling program, automatic traveling system, and work vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180527 |