目前，我国的农业作业方式由过去依赖和占用人力资源向着依靠科学技术和现代农业装备转变。农业机械自动化已成为农业增效、农民增收和经济增长的重要推动力，将无人机应用于现代化农业是我国跨进高科技农业时代的重要标志，可以带动巨大的社会和经济效益。农用无人机可进行农业灾害勘测、资源勘查、环境监察等繁重重复或具有一定危险性的工作任务，为农业检测治理提供精准、高效的技术服务，推动我国农业跨越式发展。 2016年5月，该项目得到哈尔滨市科技局科技攻关计划（创新卷）立项研制。 技术原理：对MEMS微惯性器件进行误差补偿，与差分北斗导航接收机组合，实现了低成本高精度的导航定位，利用4G和WIFI无线通信技术完成远程无人机的通信，实现了对无人机的任务装订和飞行控制，完成无人机飞行轨迹的记录与显示。 性能指标：水平位置精度＜1米，高程误差＜1.5米；农药喷洒轨迹记录与显示；基于WIFI的任务在线装订；无遮挡测控距离＞5Km。 技术的创新性：提出了自回归非线性随机误差模型，解决了低品质MEMS随机误差的建模与在线补偿关键科学问题；提出矢量跟踪技术方案，建立了矢量跟踪方式与标量辅助跟踪方式的转换机制，实现信号跟踪的最优控制；提出了适合组合跟踪环路鉴相环节的高性能非线性滤波方法，实现了高精度的组合导航定位。 本项目瞄准精准农业应用要求下植保无人机高精度导航定位需要，基于卫星导航与低成本惯性器件，研究卫星惯性组合导航技术，突破北斗高精度定位、低成本IMU随机误差消除与微惯性导航、卫星/惯性组合导航定位、远程位置监控与任务在线装订等一系列关键技术，研制的高精度植保无人机自主导航系统能够快速地、大范围地实现无人机位置监控与作业任务的在线装订和飞行控制，在低成本高精度定位领域有着广阔的应用前景，在森林巡视、航空测绘等无人机高精度定位应用领域也有广泛的推广应用价值。

哈尔滨工业大学

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