基于卡尔曼滤波的播种机GPS测速数据优化算法研究

摘要

利用GPS可获取播种机行进速度,为控制排种器转速提供参考。针对低成本GPS接收机在低速时测速精度较低不能满足精密播种要求的问题,搭建速度监测移动平台,对0.5~1 m/s速度范围的GPS测速数据精度进行分析,并基于卡尔曼滤波对GPS测速数据进行优化。试验及数据分析结果表明,随着移动速度的降低,原始GPS测速数据误差不断增大,最大相对均方根误差可达7.3%。使用卡尔曼滤波优化后,相对均方根误差比滤波前平均低3.93%,且测速数据精度受移动速度的影响大幅下降。拖拉机搭载GPS试验结果表明,应用优化算法可将GPS测速数据相对误差由平均4.85%降低到2.27%。