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龙图腾网恭喜南京林业大学申请的专利基于二维激光雷达的果园车辆地头导航方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115615448B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211260693.9，技术领域涉及：G01C21/34；该发明授权基于二维激光雷达的果园车辆地头导航方法是由王诗瑶;李秋洁;朱泓逸设计研发完成，并于2022-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于二维激光雷达的果园车辆地头导航方法在说明书摘要公布了：一种基于二维激光雷达的果园车辆地头导航方法，该方法包括地头导航开始检测步骤、地头导航路径提取步骤、地头导航偏差计算步骤、地头导航路径跟踪步骤以及地头导航结束检测步骤；本发明提出的基于2DLiDAR的果园车辆地头导航方法通过2DLiDAR实时获取车辆位置与圆弧导航路径的偏差，引导车辆沿圆弧导航路径行驶。这种闭环控制方法的抗干扰能力强，能够适应车辆在地头有较大横向偏差航向偏差以及地面粗糙度较大的复杂情况，是对已有基于2DLiDAR的果园车辆导航方法的补充和完善。

本发明授权基于二维激光雷达的果园车辆地头导航方法在权利要求书中公布了：1.一种基于二维激光雷达的果园车辆地头导航方法，其特征在于，该方法包括：S1、地头导航开始检测：获取二维激光雷达数据，判断车辆是否到达果园行末，如已到达，执行S2，开始地头导航；S2、地头导航路径提取：从二维激光雷达数据中提取圆弧导航路径；S3、地头导航偏差计算：计算当前车辆位置与圆弧导航路径的横向偏差el和航向偏差eh；S4、地头导航路径跟踪：根据横向偏差el和航向偏差eh，计算左右轮期望车速引导车辆沿圆弧导航路径行驶，经过Δt时刻，执行S5；S5、地头导航结束检测：获取二维激光雷达数据，判断车辆是否到达果园行首，如已到达，结束地头导航，否则，执行S2；S1具体为：S1-1、根据二维激光雷达数据提取导航路径，计算车辆横向偏差el和航向偏差eh；S1-2、根据车辆横向偏差el和航向偏差eh，对二维激光雷达数据进行坐标校正； 其中；二维激光雷达数据的坐标系原点位于雷达中心，y轴正方向指向车辆前进方向，x轴正方向指向车辆右侧；x,y和x′,y′分别为校正前、后二维激光雷达的数据坐标；S1-3、对校正后二维激光雷达的数据坐标进行判断，若横坐标[-2dr,2dr]、纵坐标[0,2dr]围成的长方形区域内无二维激光雷达数据，则车辆到达行末，dr表示果园行矩；S2中，圆弧导航路径以转弯侧行末树干所在位置C为圆心，果树行距dr为直径；其中圆心C的位置采用下述步骤获取：首次执行时：筛选出以原点为中心、4dr为边长的正方形区域内的二维激光雷达数据，聚类得到若干个树干簇；计算各树干簇的重心，若为右转弯，取横坐标与纵坐标之和最大的树干簇重心作为圆心C，若为左转弯，取纵坐标与横坐标之差最大的树干簇重心作为圆心C；第二次执行开始：根据上一时刻圆心C的坐标估计其在当前时刻的位置 其中：分别表示S4获取的上一时刻左右轮期望车速，Δt表示相邻两次导航的时间间隔，D表示车辆轮距，d表示车辆质心与两个驱动轮几何中心之间的距离，Δθ表示在Δt时间间隔内车辆的航向角变化量，筛选出以为中心、4dt为边长的正方形区域内的二维激光雷达数据，获取该数据的重心作为当前时刻圆心C的实际位置xC,yC，dt为果园果树最大胸径；S3具体为：设雷达中心即原点O与圆弧导航路径的圆心C的连线与圆弧导航路径的交点为G，横向偏差是原点O与G的距离，以O在G的右边为正，左边为负；过G点作圆弧切线，航向偏差是车辆方向与该切线的夹角，以车辆右偏为正，左偏为负；采用下述公式计算横向偏差el和航向偏差eh：

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