T-JSAMIA 014-2023 履帶式收割機自動駕駛與半自主作業(yè)系統(tǒng)性能要求及測試方法

3.1

3.2

.1

5.1

5.2

5.3

5.4

6.1

6.2

6.3

116.4

11

本文件適用于江蘇省相關(guān)企事業(yè)單位生產(chǎn)的履帶式聯(lián)合收割機的自動導(dǎo)航駕駛與半自主作業(yè)系

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

農(nóng)林拖拉機和機械、草坪和園藝動力機械

安全標(biāo)志和危險圖形

總則

4208-2017

農(nóng)林拖拉機和機械、草坪和園藝動力機械

操作者操縱機構(gòu)和其他顯示裝置用符號第

2

部分：農(nóng)用拖拉機和機械用符號

車輛、船和內(nèi)燃機

無線電騷擾特性

用于保護車載接收機的限值和測量方法

農(nóng)林機械

電磁兼容性

試驗方法和驗收規(guī)則

7858

smoothing

technique

by

phase

accuracy

accuracy

AB

reference

AB

主天線的定位參考點相對于作業(yè)參考路徑的距離。以農(nóng)機前進方向（通常為車頭方向）為參考

course

農(nóng)機航向相對于作業(yè)參考路徑航向的夾角。以農(nóng)機前進方向（通常為車頭方向）為參考方向，3.1.10

農(nóng)機在距離作業(yè)參考路徑一定橫向偏差和航向偏差的初始位置處，駕駛員啟動自動駕駛系統(tǒng)，從當(dāng)前位置行駛至參考路徑上并進入穩(wěn)定工作狀態(tài)，農(nóng)機的初始位置點到行駛至參考路徑上的點的3.1.11

農(nóng)機處于直線作業(yè)狀態(tài)時，主天線的定位參考點相對于作業(yè)參考路徑的橫向偏移距離，以其絕3.1.12

相鄰兩行真實作業(yè)路徑間的距離值與相鄰兩行作業(yè)參考路徑間的距離差值，以其絕對值的統(tǒng)計3.1.13

割茬高度偏差

3.1.14

本標(biāo)準(zhǔn)中使用收割機各機構(gòu)作業(yè)時轉(zhuǎn)矩的絕對值或者相對值表示作業(yè)負(fù)荷大小，并用脫粒滾筒3.1.15

皮帶輪傳動的從動輪實際轉(zhuǎn)速對于理論轉(zhuǎn)速的相對值。脫粒滾筒轉(zhuǎn)軸由皮帶輪傳動，在脫粒滾筒轉(zhuǎn)矩超限的情況下會發(fā)生明顯的皮帶輪打滑，本標(biāo)準(zhǔn)采用皮帶輪打滑率來間接反映收割機作業(yè)負(fù)3.1.16

control利用無線電裝置或

通信，對農(nóng)機動作進行遠(yuǎn)程控制，本標(biāo)準(zhǔn)涉及的系統(tǒng)組成主要包括遙

收割機自動駕駛系統(tǒng)的組成包括：履帶轉(zhuǎn)速傳感器，車身姿態(tài)傳感器，車載定位天線，車載接收機，控制器，顯示器，電控轉(zhuǎn)向執(zhí)行器、電控離合裝置。具體組成部件可因定位方式、轉(zhuǎn)向機構(gòu)形式的不同增加或者減少。收割機自主作業(yè)系統(tǒng)除以上組成添加部分包括：割臺角度傳感器，皮帶輪轉(zhuǎn)速傳感器，電控割臺升降裝置，電控液壓無極變速裝置。具體組成可因差分模式、操控機構(gòu)形

接收機內(nèi)部集成

定位板卡和差分信號接收模塊，通過接收到的衛(wèi)星信號和差分信

用于測量收割機的脫粒滾筒等主要作業(yè)部位的傳動皮帶輪的轉(zhuǎn)速，通過主從傳動輪的轉(zhuǎn)速差計

控制器功能應(yīng)至少包括：角度信息采集、多源信息的融合處理、路徑規(guī)劃、導(dǎo)航控制決策、作

顯示器作為人機交互的控制面板，主要用于實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定及設(shè)置、作業(yè)設(shè)置、實時數(shù)據(jù)監(jiān)

轉(zhuǎn)向執(zhí)行器分為電控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與電動方向盤系統(tǒng)兩類。電動方向盤是用電機替代原方向盤帶動農(nóng)機轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)自動駕駛，當(dāng)不啟用導(dǎo)航自動駕駛時，電動方向盤失力，兼容手動轉(zhuǎn)向。電控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)手動液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加裝電比例換向液壓閥及相應(yīng)油管，形成電控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集手動轉(zhuǎn)向和自動轉(zhuǎn)向功能于一體，適用于沒有轉(zhuǎn)向立軸的檔桿操作4.1.10

在傳統(tǒng)離合器的基礎(chǔ)上，改裝電動推桿、拉線或并聯(lián)外接控制電路形成電控離合裝置。自主作4.1.11

在傳統(tǒng)手動液壓割臺升降系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，改裝電控液壓閥及相應(yīng)油管形成電控液壓割臺升降系統(tǒng)，或者加裝電動推桿及其傳動機構(gòu)，使整個割臺升降系統(tǒng)集手動和自動功能于一體。自主作業(yè)時4.1.12

在傳統(tǒng)手動

HST

的基礎(chǔ)上，改裝電控液壓裝置或加裝電控推桿機構(gòu)，形成電控

HST

系統(tǒng)，使整

HST

系統(tǒng)集手動和自動功能于一體。自主作業(yè)時通過電控實現(xiàn)無極變速，當(dāng)不啟用自主作業(yè)時，

5.1 5.1.1

IP67IP67IP67IP67IP54IP675.1.2

5.1.3

5.1.4

5.1.5

5.1.6

5.1.7

5.1.8

對操作人員有安全危險隱患的部件應(yīng)有防護裝置，并在其附件明顯位置處粘貼符合

5.1.9

7858

85%—100%

4208-2017

a)

0.8m

1.5mb)

）；此處

c)

d)

0.2°

a)

b)

2.5cm

2.5cmc)

2.5cm

a)

b)

c)

GB

100h

5.1.1~5.1.6

按照

中的規(guī)定進行系統(tǒng)抗干擾能力檢查；按照

中的規(guī)定進行系統(tǒng)無

7858

60使用實際衛(wèi)星信號進行測試。通過饋線將接收機與天線連接在已知觀測點上，待接收機得到單

30s

100

）；

）；

）；

RTK

使用實際衛(wèi)星信號進行測試。選取長度不大于

的基線進行測試，確保有效

衛(wèi)星數(shù)

10測。每個觀測點間距離至少

10m，每

切換一次觀測點，切換后即刻采集不少于

100

10

使用模擬衛(wèi)星信號進行測試。用

模擬器模擬衛(wèi)星導(dǎo)航信號和用戶運動軌跡，輸出射頻仿真信號。被測接收機接收射頻仿真信號，按

的更新率輸出速度數(shù)據(jù)，以模擬器仿真的速度作為標(biāo)準(zhǔn)，計算速度誤差及其分布。依次用模擬器仿真不同的用戶運動軌跡：每條軌跡的仿真時間不小

，設(shè)置衛(wèi)星截止高度角不大于

15°，采樣間隔不大于

10s，記錄從接收機輸出的雙天線方位

1.5

AB

0.5m/s

2.5m/s

RTK

AB

50

如圖

所示：在待測試收割機上安裝第三方高精度測量型天線和接收機，利用第三方高精度測

AB

分別設(shè)定收割機以

0.5m/s

2.5m/s

的速度自動駕駛作業(yè)且至少完成

次掉頭作業(yè)，利用第三方高

RTK

跡線中記錄對應(yīng)軌跡點，從而計算軌跡線

和軌跡線

的相對距離

。利用式（）計算各速度下的自動駕駛系統(tǒng)作業(yè)軌跡線

和軌跡線

的相對距離的標(biāo)準(zhǔn)差，該標(biāo)準(zhǔn)差為銜接行間距精度，兩

50

如圖

所示：開啟收割機割茬高度控制系統(tǒng)，選擇土地堅實平整、作物無倒伏的田塊，設(shè)定收

300m

50

如圖

所示：以脫粒滾筒為主要負(fù)荷測控對象為例，在收割機脫粒滾筒轉(zhuǎn)軸皮帶輪的主動輪和從動輪處分別安裝第三方高精度轉(zhuǎn)速測量儀。實時測量主動輪轉(zhuǎn)速，通過皮帶輪理論傳動比計算從動輪實時理論轉(zhuǎn)速；通過實時測量從動輪實際轉(zhuǎn)速和理論轉(zhuǎn)速的比值，計算得出脫粒