地下传感器网络充电难题新解：基于粒子滤波的IPT线圈自主对准技术 | MDPI Sensors

背景：无线地下传感器网络在精准农业中应用广泛，但其埋藏式传感器的无线充电面临线圈偏移导致传输效率低下的难题。研究目的：提出一种基于粒子滤波算法和机器人运动机构的IPT线圈自主对准方法，在不依赖复杂线圈结构的前提下，快速感知并校正三维空间中的线圈偏移，提升充电效率。结论：研究通过建立高精度经验模型（电压均方根误差从6.74V降至0.255V），结合粒子滤波实现线圈位置估计，实验室环境中平均3.45次迭代即可将对准误差控制在1cm以内，传输效率达40.7%（接近理论最优40.8%）。在犹他州农田实地验证中，系统平均4次迭代实现7.52W传输功率，效率32.0%。该方法适应多种常见IPT拓扑，且经验模型能自动吸收环境干扰，具有良好实用性和通用性。