●第1章緒論
1.1精細農業與智慧農業
1.1.1精細農業概述
1.1.2精細農業的發展——智慧農業
1.2農業機械自動導航
1.2.1概述
1.2.2導航定位
1.2.3導航路徑規劃
1.2.4導航控制
1.3智能導航及其發展趨勢
1.3.1自主避障
1.3.2多機協同作業
1.3.3自診斷
1.3.4智能化作業
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第2章基於GNSS的導航定位技術
2.1全球導航衛星繫統(GNSS)
2.1.1概述
2.1.2GPS
2.1.3GLONASS
2.1.4伽利略繫統
2.1.5北鬥繫統
2.1.6衛星導航的差分和增強繫統
2.2GPS定位原理及其數據處理
2.2.1導航電文與衛星信號
2.2.2GPS定位原理
2.2.3GPS定位中的誤差分析
2.2.4差分技術
2.2.5坐標繫統
2.3GNSS在智慧農業中的應用
本章小結
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第3章基於機器視覺的導航定位技術
3.1機器視覺導航路徑識別流程
3.2彩色模型選擇及圖像灰度化
3.2.1RGB彩色模型
3.2.2HSI彩色模型
3.2.3YUV彩色模型
3.2.4幾種彩色模型分析比較
3.3圖像分割
3.3.1邊緣檢測
3.3.2閾值分割
3.3.3聚類分割
3.3.4幾種圖像分割方法分析比較
3.4圖像形態學去噪與特征點檢測
3.4.1膨脹
3.4.2腐蝕
3.4.3膨脹與腐蝕相結合
3.4.4特征點檢測
3.5作物行檢測及導航線提取
3.5.1霍夫變換
3.5.2二乘法
3.5.3幾種檢測方法分析比較
本章小結
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第4章基於多傳感器信息融合的導航定位技術
4.1常用的導航定位傳感器
4.1.1慣性
4.1.2激光雷達
4.2多傳感器信息融合
4.2.1多傳感器信息融合結構
4.2.2多傳感器信息融合級別
4.2.3常用融合方法
4.3傳感器配準
4.3.1時間配準
4.3.2空間配準
4.4卡爾曼濾波
4.4.1卡爾曼濾波基本原理
4.4.2擴展卡爾曼濾波
4.4.3無跡卡爾曼濾波
本章小結
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第5章智能導航轉向縱控制技術
5.1轉向縱控制方法
5.1.1PID控制
5.1.2模糊控制
5.1.3滑模控制
5.2電液控制轉向繫統建模
5.3基於模糊滑模控制的轉向縱控制器
5.3.1模糊滑模控制基本原理
5.3.2帶補償的模糊滑模轉向縱控制器設計
5.3.3轉向縱控制試驗
本章小結
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第6章智能導航決策控制技術
6.1導航作業路徑規劃
6.1.1全局路徑規劃
6.1.2行走方式與成本消耗
6.1.3全局路徑規劃指標
6.2拖拉機運動學模型
6.2.1運動學模型
6.2.2直線跟蹤算法
6.2.3拖拉機離散跟蹤模型
6.2.4慣性時間參數估計
6.3基於遺傳算法的自適應模糊導航決策控制技術
6.3.1遺傳算法基本原理
6.3.2自適應模糊控制器的設計
6.3.3路徑跟蹤仿真結果
6.3.4路徑跟蹤試驗結果
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第7章基於GNSS及多傳感器信息融合的導航定位方法研究
7.1基於NTRIP的虛擬差分GPS接收繫統
7.1.1VRS網絡無線傳輸協議
7.1.2繫統硬軟件設計
7.1.3試驗結果與分析
7.2基於卡爾曼濾波的車輛導航定位繫統
7.2.1繫統硬件構成
7.2.2模型構建
7.2.3試驗結果與分析
7.3基於GPS和機器視覺的組合導航定位繫統
7.3.1繫統硬件構成
7.3.2數據法
7.3.3試驗結果與分析
7.4基於GPS和IMU的組合導航定位方法
7.4.1繫統硬件構成
7.4.2數據法
7.4.3試驗結果與分析
本章小結
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第8章基於機器視覺的導航基準線快速檢測方法研究
8.1基於掃描濾波的農機具視覺導航基準線快速檢測方法
8.1.1SF算法設計
8.1.2基於SF算法的農機具導航線檢測方案
8.1.3試驗結果與分析
8.2基於邊緣檢測與掃描濾波的農機導航基準線提取方法
8.2.1導航基準線提取算法
8.2.2試驗結果與分析
8.3基於遺傳算法的農機具視覺導航基準線檢測方法
8.3.1遺傳算法的
8.3.2基於遺傳算法的導航線檢測方案
8.3.3試驗結果與分析
8.4基於線性相關繫數約束的作物行中心線檢測方法
8.4.1作物行中心線識別算法
8.4.2試驗結果與分析
本章小結
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第9章農業機械智能導航繫統設計與開發
9.1基於DSP和MCU的農機具視覺導航終端
9.1.1繫統總體設計
9.1.2導航終端硬件設計
9.1.3導航終端軟件設計
9.1.4試驗結果與分析
9.2基於CAN總線的農用車輛智能導航控制繫統
9.2.1繫統結構
9.2.2繫統通信協議
9.2.3繫統測試與導航試驗結果
……

智能農機裝備是實施智慧農業的基礎，而導航技術是智能農機裝備的一個重要組成部分，在自動噴藥、中耕除草、土地平整、插秧收割等許多方面有著廣泛的應用，可以大大提高農機的作業精度和效率，減輕駕駛員的勞動強度，提高資源利用率，降低生產成本，有利於實現農田作業規模化發展。本書主要內容包括：基於GNSS、機器視覺和多傳感器信息融合的導航定位方法的基本原理，智能導航決策控制、轉向操縱控制的基本方法和研究成果，以及農業機械智能導航繫統、多機協同及導航避障繫統的開發設計實例。本書具有綜合性、繫統性和前瞻性，反映了作者及其研究團隊近年來的重要科研成果，可以作為現代農業、智慧農業以及農業信息化等相關專業本科生、研究生的教材，也可以作為相關領域研究人員、技術人員的參考書。