Maloba Nyjot Tshikala，黄李炳，袁发业，江先志

(浙江理工大学 机械与自动控制学院，浙江 杭州 310018)

基于GPS/INS导航的农用无人机航点规划算法研究及应用

Maloba Nyjot Tshikala，黄李炳，袁发业，江先志

(浙江理工大学 机械与自动控制学院，浙江 杭州 310018)

讨论大地坐标与ECEF坐标的转换、ECEF坐标与NED坐标的转换.提出了4个经纬度点构成的两条线段交点经纬度的算法，以及已知航向与距离的航点经纬度的算法.将算法应用于农用四轴飞行器，规划了栅栏式的航线.

GPS/INS；坐标转换；农用四轴飞行器；航线规划

在农作物生长过程中，病虫害的有效防控是保证粮食安全生产的重要环节，直接影响粮食的产量与质量[1].无人机低空施药作为一种新型的防治病虫害手段，正在成为农机行业新的亮点和热点[2].同时，随着传感器技术、微机电技术的发展，四轴飞行器的研发成为了国内外研究的热点[3].目前大部分四轴飞行器基于GPS/INS导航[4]，通常事先设置一系列的经纬度航点，起飞前将其导入四轴飞行器，起飞后四轴飞行器将按设定好的经纬度路径飞行.因此，精确地计算经纬度航点至关重要.GPS的经纬度点在空间中位于一个椭球面(地球)上，计算它们之间的距离、方向和位置较为困难.如果忽略地表曲面的影响直接推算无人机飞行过程中的关键航点，实际的飞行试验中就会发现存在较大误差.本文的研究重点在于通过坐标变换、空间几何计算等精确地规划四轴无人机的GPS航点，并将该航点算法应用于农业植保……