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龙图腾网获悉安徽农业大学申请的专利基于多传感器融合的农机底盘姿态动态估计系统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：CN121657726B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12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：202610156467.8，技术领域涉及：G05D1/49；该发明授权基于多传感器融合的农机底盘姿态动态估计系统是由杨洋;程乐意;陈黎卿;武振超;王笑乐;胡志伟;秦梓洋;张宽严;戴祯设计研发完成，并于2026-02-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多传感器融合的农机底盘姿态动态估计系统在说明书摘要公布了：本发明涉及农业机械控制技术领域，具体公开了基于多传感器融合的农机底盘姿态动态估计系统。该系统包括传感器阵列、预处理与同步模块、双速率分层融合估计模块及姿态输出与诊断模块。通过高速率姿态预测与低速率测量更新的分层异步融合架构，并采用预计算稳态增益的简化滤波算法，在资源受限的嵌入式控制器上实现了高精度、低延迟的底盘姿态动态估计，同时具备系统状态诊断与降级运行能力。该系统通过设计双速率分层融合估计架构，将计算密集的状态更新与轻量级的姿态预测在时间域上进行解耦。该系统采用的简化迭代卡尔曼滤波框架，通过离线计算并固化稳态增益矩阵，将在线计算复杂度从传统扩展卡尔曼滤波的立方级降低至线性级。

本发明授权基于多传感器融合的农机底盘姿态动态估计系统在权利要求书中公布了：1.基于多传感器融合的农机底盘姿态动态估计系统，其特征在于，部署于农机嵌入式控制器，包括： 传感器阵列，用于实时采集农机底盘的多源异构运动数据； 预处理与同步模块，连接至所述传感器阵列，用于对来自各传感器的原始数据进行时间对齐、无效异常值剔除与初步校准，并生成时间戳统一的标准数据流； 双速率分层融合估计模块，连接至所述预处理与同步模块，用于接收所述标准数据流并采用分层异步融合架构进行姿态解算；所述双速率分层融合估计模块包括高速率姿态预测子模块、低速率测量更新子模块以及状态缓冲与插值器； 姿态输出与诊断模块，连接至所述双速率分层融合估计模块，用于从所述状态缓冲与插值器中实时读取经过插值后的高频姿态序列，并将其转换为横滚角、俯仰角和偏航角输出； 所述传感器阵列包括三轴微机电系统惯性测量单元、双天线全球导航卫星系统接收机以及至少两个安装于非驱动轮的轮速编码器； 所述三轴微机电系统惯性测量单元以第一固定频率输出包含三轴角速度和三轴比力的原始数据； 所述双天线全球导航卫星系统接收机以第二固定频率输出包含位置、速度以及由双天线基线解算得到的航向角信息； 所述轮速编码器以第三固定频率输出对应车轮的旋转脉冲计数； 所述高速率姿态预测子模块独立运行于与所述第一固定频率一致的高更新频率，仅以所述惯性测量单元输出的三轴角速度作为输入，采用基于四元数的姿态运动学方程进行递推计算，实时预测农机的姿态四元数，并持续输出高频的姿态预测序列； 所述低速率测量更新子模块运行于与所述第二固定频率及所述第三固定频率相匹配的低更新频率，其内部维护扩展的系统状态向量，所述系统状态向量包含姿态四元数、惯性测量单元的陀螺零偏、加速度计零偏以及全球导航卫星系统速度误差； 所述低速率测量更新子模块在每一个低速率周期执行一次基于多源测量的状态修正，其过程包括：从所述状态缓冲与插值器中获取经过时间对齐的、对应于当前时刻的姿态预测值作为状态预测值； 构建包含倾角测量模型、航向角测量模型和速度测量模型的多源测量模型； 采用一种简化迭代卡尔曼滤波框架进行状态更新，所述框架固定状态转移矩阵为线性化近似后的雅可比矩阵，并预先计算其稳态增益矩阵，在每次更新时执行一次测量残差计算与状态向量修正； 将更新后的系统状态向量反馈至所述状态缓冲与插值器，并用于重置所述高速率姿态预测子模块的递推初值； 所述状态缓冲与插值器用于缓存所述高速率姿态预测子模块输出的连续姿态序列，并在所述低速率测量更新子模块完成一次状态修正后，根据修正时刻的时间戳对缓存的高速率姿态序列进行插值，生成一条从过去修正点至当前修正点之间平滑过渡的姿态轨迹，并用此轨迹覆盖原有缓存，同时将最新修正后的姿态作为新的起始点提供给所述高速率姿态预测子模块。

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