农田林地无人车的导航方法技术领域
本发明涉及导航领域，具体涉及农田林地无人车的导航方法。
背景技术
在田间作业中，无人车的运用越来越广泛，人们通过在无人车上附加各种设备，控
制无人车在农田林地里运动，从而实现自动的翻耕作业、喷施药剂、货物转运等工作，极大
的降低了人力劳动的强度。然而现有的，由于常规民用卫星定位的定位精度大都只有50m的
精度范围，而对于农田、林地、果园等地，50m的控制精度显然过大、无法准确对无人车进行
定位、无法通过卫星定位控制其运动，因此无人车在农田林地里的运动也需要由人工通过
遥控的方式来进行控制，工人仍然需要在场甚至跟随无人车来回走动，自动化程度有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种农田林地无人车的导航方法，以解决现有技术中无法
为田间作业的无人车提供精确导航的问题，实现为无人车在田间的准确运动提供引导、提
高自动化程度的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
农田林地无人车的导航方法，包括以下步骤：
(a)在农田林地内规划无人车的行车路径，所述行车路径不交叉重叠；沿着行车路
径在地面铺设连续的金属丝；
(b)在无人车的车头部位设置N个水平均布的金属探测探头，其中N为大于等于2的
正整数；
(c)将无人车放在行车路径上，对N个金属探测探头所感应的矢量求取矢量和；
(d)控制无人车沿着所求取的矢量和方向前进。
针对现有的民用卫星定位精度有限，无法为无人车在空间狭小的田间作业提供导
航，导致无人车自动化程度有限的问题，本发明提出农田林地无人车的导航方法。本方法首
先根据农田林地内的实际地形情况与种植分布情况，规划出一条无交叉点、无重叠段的行
车路径，沿着所规划的行车路径，在农田林地内铺设金属丝，金属丝可以一条连续的金属
丝，也可以多条金属丝通过焊接、绕接或其他方式连接起来，但必须保证金属丝的连续与完
整性。同时，在无人车的车头部位设置N个金属探测探头，N个金属探测探头水平均布，能够
对车头前方区域内进行范围较广的扫描探测。将无人车放在行车路径上后，N个金属探测探
头开始探测金属丝所在方位，每个金属探测探头都会得到一个朝向金属丝所在方向的矢
量，对所有的金属探测探头得到的结果求取矢量和，即能够得出金属丝位置的准确信息，再
通过现有的控制模块控制无人车的转向机构，使无人车调整车头所朝方向至正对所求取的
矢量和方向，从而使得无人车始终沿着提前铺设的金属丝在农田林地里运动，只要提前预
设好金属丝，无人车则有了稳定的运动轨迹，不用再由工人进行手动的遥控，极大降低了工
作量、提高了自动化程度。采用金属丝作为无人车运动轨迹的引导机构，便于根据农田林地
的具体情况对运动轨迹进行调整，仅需调整铺设的金属丝轨迹，即能够调整无人车的运动
路径，避免了传统的铺设导轨、滑轨的方式难以进行更改、或更改轨迹成本很高的问题。
优选的，所述步骤(a)和步骤(b)顺序可调。
优选的，其中一个金属探测探头位于无人车的车头正前方。N个金属探测探头均匀
分布，当有一个位于车头正前方时，能够在车头正对金属丝的前进方向时获取到最大的矢
量。
优选的，在无人车的车头部位设置M个水平均布的金属探测探头，其中M为大于等
于3的奇数。即是金属探测探头的数量设置为基数且至少为3个，由于已经有一个金属探测
探头位于车头正前方，因此剩余的偶数个探头会对称分布在其两侧，从而确保无人车在沿
金属丝直线行驶时，两侧探头所获取的矢量能够互相抵消，确保在竖直段运行时路径的平
稳。
优选的，所述行车路径首尾相接。即是行车路径设置为封闭循环状，使得无人车能
够沿着首尾相接的金属丝一直做循环运动，避免在金属丝尽头需要人工掉头反向，进一步
提高自动化程度。
优选的，所述无人车的外壳由非金属材料制作而成。现有的金属探测探头根据原
理可分为电磁感应型、X射线检测型、微波检测型三种，使用非金属材质制作无人车的外壳，
能够降低对电磁感应型金属探测探头的干扰，确保本发明适用于各种金属探测探头。
优选的，所述金属丝埋入泥土内，覆土深度大于等于1cm。避免金属丝直接裸露在
地表，容易受到人、畜的影响。
优选的，有翻耕作业的土地，金属丝埋入泥土内的覆土深度大于翻耕深度。避免翻
耕作业对金属丝产生影响。
优选的，所述金属探测探头为X射线检测型或微波检测型。避免农田林地内其他金
属物品对金属探测探头的影响与干扰。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明农田林地无人车的导航方法，只要提前预设好金属丝，无人车则有了稳
定的运动轨迹，不用再由工人进行手动的遥控，极大降低了工作量、提高了自动化程度。采
用金属丝作为无人车运动轨迹的引导机构，便于根据农田林地的具体情况对运动轨迹进行
调整，仅需调整铺设的金属丝轨迹，即能够调整无人车的运动路径，避免了传统的铺设导
轨、滑轨的方式难以进行更改、或更改轨迹成本很高的问题。
2、本发明农田林地无人车的导航方法，所述行车路径首尾相接。即是行车路径设
置为封闭循环状，使得无人车能够沿着首尾相接的金属丝一直做循环运动，避免在金属丝
尽头需要人工掉头反向，进一步提高自动化程度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部
分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本
发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作
为对本发明的限定。
实施例1：
如图1所示，本发明农田林地无人车的导航方法，包括以下步骤：(a)在农田林地内
规划无人车的行车路径，所述行车路径不交叉重叠；沿着行车路径在地面铺设连续的金属
丝；(b)在无人车的车头部位设置5个水平均布的金属探测探头；(c)将无人车放在行车路径
上，对N个金属探测探头所感应的矢量求取矢量和；(d)控制无人车沿着所求取的矢量和方
向前进。其中一个金属探测探头位于无人车的车头正前方。所述行车路径首尾相接。所述无
人车的外壳由非金属材料制作而成。所述金属丝埋入泥土内，覆土深度为10cm。将无人车放
在行车路径上后，N个金属探测探头开始探测金属丝所在方位，每个金属探测探头都会得到
一个朝向金属丝所在方向的矢量，对所有的金属探测探头得到的结果求取矢量和，即能够
得出金属丝位置的准确信息，再通过现有的控制模块控制无人车的转向机构，使无人车调
整车头所朝方向至正对所求取的矢量和方向，从而使得无人车始终沿着提前铺设的金属丝
在农田林地里运动，只要提前预设好金属丝，无人车则有了稳定的运动轨迹，不用再由工人
进行手动的遥控，极大降低了工作量、提高了自动化程度。采用金属丝作为无人车运动轨迹
的引导机构，便于根据农田林地的具体情况对运动轨迹进行调整，仅需调整铺设的金属丝
轨迹，即能够调整无人车的运动路径，避免了传统的铺设导轨、滑轨的方式难以进行更改、
或更改轨迹成本很高的问题。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步
详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明
的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含
在本发明的保护范围之内。