ПРЕПРИНТ

Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ТРАЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНОГО ТРАКТОРА В ВИРТУАЛЬНОЙ СРЕДЕ
2025-12-23

Представленная работа посвящена разработке и валидации комплексной методики оценки точности траекторного управления беспилотного трактора в условиях виртуальных испытаний. Актуальность исследования обусловлена повышением требований к точности выполнения сельскохозяйственных операций, где даже сантиметровые отклонения могут приводить к существенным агротехническим и экономическим потерям. Существующие подходы, часто ограничивающиеся оценкой среднеквадратического отклонения, не обеспечивают полного анализа динамических характеристик системы управления. Научная новизна работы заключается в: 1) формализации алгоритма определения боковых отклонений на основе построения перпендикуляра к азимуту касательной эталонной траектории, обеспечивающего корректные измерения на криволинейных участках; 2) разработке набора из восьми взаимодополняющих статистических показателей, позволяющих проводить многокритериальный анализ ошибки, включая ее распределение, максимальные значения, систематическое смещение и интегральное накопление вдоль пути; 3) адаптации методики для применения в среде цифрового двойника на базе Simcenter Prescan и Matlab Simulink. Методика была апробирована на виртуальной модели беспилотного трактора. Результаты испытаний подтвердили высокую точность системы на прямолинейных участках (СКО до 1.4 см при 15 км/ч) и выявили закономерное ухудшение точности на поворотах (СКО до 3.0 см) с ростом скорости движения. Анализ показал отсутствие значительного систематического смещения, указав на динамическую природу основных ошибок. На основе полученных данных определены оптимальные скоростные режимы для различных агротехнологических операций. Разработанная методика демонстрирует эффективность как инструмент детальной диагностики и валидации систем траекторного управления на этапе виртуальных испытаний, способствуя оптимизации алгоритмов и снижению затрат на натурные испытания. Подход является универсальным и может быть применен для оценки автономных мобильных роботов и транспортных средств различного назначения.

Ссылка для цитирования:

Шадрин С. С., Макарова Д. А., Фурлетов Ю. М. 2025. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ТРАЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНОГО ТРАКТОРА В ВИРТУАЛЬНОЙ СРЕДЕ. PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3114158

Список литературы