张小超[1]2004年在《面向精准农业的GPS信号处理与定位方法研究》文中研究说明为了适应精准农业高精度、低成本的GPS定位导航应用要求，本文通过对GPS伪距和载波相位定位方法的研究，结合精准农业的实际情况，提出了基于GPS OEM板的高精度定位与测量方法，并用仿真和田间试验验证了各关键技术的可行性。主要研究内容如下： 1．针对低成本的Jupiter GPS OEM板接收机，直接根据星历原始数据和接收机原始观测数据以及GPS定位技术的理论进行了GPS OEM板的伪距与载波相位定位软件的开发。 2．通过对运动载体CA模型和统计模型的卡尔曼滤波效果的研究，提出误差反馈式自适应卡尔曼滤波方法，以解决卡尔曼滤波器模型或滤波参数选择不恰当，造成滤波效果差，甚至发散的问题。 3．在分析动态小波滤波、小波包滤波和误差反馈式自适应卡尔曼滤波方法的基础上，提出基于小波分析反馈式自适应卡尔曼滤波方法，以实现当测定信号相对平稳时滤波结果较为平滑，而在测定信号发生突变时滤波器又具有极强跟踪能力的目标。 4．针对短基线的情况，研究基于平面模型的浮点数遗传搜索算法来确定整周模糊度。利用模糊度函数法对于周跳不敏感的特点，充分发挥遗传算法的优化搜索特点，以实现对载波相位整周模糊度的在航解算。 5．为了解决遗传算法适应度函数多峰特征的搜索问题，研究分级优选遗传搜索算法，以提高整周模糊度解的搜索重复精度，解决与整周模糊度无关的定位解的求解问题。 6．研究采用小波分析算法来检测周跳以及采用映射技术给出周跳修复值的方法。实现周跳检测准确，并可以比较完善地预测在周跳发生过程中GPS载波相位信号的修正轨迹。 7．在分析双频P码伪距法、模糊度函数法、最小二乘搜索法、模糊度协方差法、Cholesky分解法、和LAMBDA算法的基础上，重点研究基于双GPS天线动一动基线载波相位双差整周模糊度确定方法。根据农业机械田间作业低速动态和近似平面运动的特点，研究运动载体的低俯仰角姿态搜索方法和行走速度的测量方法，以实现高精度的GPS定位、导航以及测量的目标。 8．结合精准农业的实际情况，研究GPS动态运动轨迹的自动跟踪方法。在减少差分基准站和差分信号传输链路硬件系统的条件下，达到降低GPS定位系统的建设成本和运行成本的经济目标。 9．针对联合收割机测产系统的定位与测速要求，研究采用实时记录粮食产量、水分、位置和速度的信息，进行高精度的GPS数据后处理方法。 10．将高精度的GPS偏航距离和速度测量技术应用于大型平移式喷灌机的导向与速度遥测、遥控系统中，配合其它辅助传感器组成实时测量与导航控制系统，试验证明基于载波相位的GPS高精度测量技术能否满足大型喷灌机变量控制的各项技术性能要求。
张博[2]2000年在《GPS在农业中的应用技术研究》文中指出本文研究内容是精细农业技术体系的一部分，首先介绍了GPS技术在农业中的应用方法和GPS的定位原理，然后对差分GPS系统做了详细的分析，并结合我国实际情况，提出了在我国农业中使用DGPS的方案和方案的检验方法，同时对GPS应用的数据格式和坐标转换做了介绍。最后以美国Trimble公司的农用AgGPS 132和美国PCC公司的RFM96W电台组成农用自主差分试验系统，通过试验对该系统的性能和定位精度做了检验。试验结果表明，AgGPS 132性能良好，使用操作简便，由它和RFM96W电台组成的自主差分系统性能稳定，差分后定位精度达到亚米级，符合精细农业中亚米级的定位要求。
褚金有[3]2016年在《GPS在红星农场精准农业中的应用研究》文中研究指明本文以北安管理局红星农场精准农业中GPS的实际应用为例进行应用分析,证实了GPS在精准农业中实现了机车作业效率高、作业精度高、时间利用率高和作业成本低、劳动负荷低、返工率低的"三高三低"目的,同时节约了成本投入,增加了土地产出和效益。通过应用研究,对北安管理局红星农场农机资源进行技术配套,发挥了大型农机具优势,使作业标准、效率均有所提升,为农民节约成本、增产增效、提高农机服务和管理水平打下了坚实基础。
臧荣克[4]2002年在《精确农业中产量监测系统的实验研究》文中研究说明产量是进行农业决策的依据，也是决策所产生的最终收益的体现，所以产量对种植者来说是非常重要的。那么产量图系统就是精确农业体系中至关重要的一个环节，可以说是实施精确农业战略的第一步。 绘制产量图的数据来源于产量监控系统，大体上分为机车定位系统，谷物流量计和产量记录系统三部分。因此，产量监控系统必须有以下几个基本元素：首先，必须有一个定位系统来确定机车所在的位置和所收割的区域；其次，还要有一个传感器来计量收割了多少谷物，这样就可以测得田间各个区域的产量；最后，还要有一个数据存储设备，来记录位置和产量数据。 本文使用的定位系统是全球定位系统，(GPS)这是目前最先进的定位系统。安装在机车车顶的GPS接收机天线能提供精确的定位信息，其工作原理在第三章进行了详细介绍。 产量监测器有一个谷物箱，三个荷重传感元件和一块电路板组成。谷物箱固定在两个荷重传感器上，用来测量静态和动态的谷物重量。另外一个参考传感器载有固定重量的重物，提供动态测量时的误差补偿。电路板用来接收三个传感器的重量数据和GPS的位置数据。数据采集和存储电路板采用的微处理器是的AT89C52单片机，其具有价格低廉，使用简单等特点。本文采用了C51语言来开发MCS-51系列单片机，C51语言既保留了C语言结构化程序设计的特点，又具有便于对硬件操作的特点。其原理在第四章作了详细介绍。 产量和位置信息最终要上传到PC机存储起来，所以还要设计一个产量记录系统。数据通过串行口传入PC机，并存入数据库中。本文利用了Visual Basic 6.0语言强大的数据库设计功能，和Access数据库完备的管理功能，设计了产量记录数据库。其功能有数据的录入、数据分析与处理、记录查询以及图形显示等。 最后，为了减少运算放大器A／D转换电路的非线性引起的误差，本文采用了线性插值算法进行误差补偿。
王熙[5]2010年在《精准农业大豆变量施肥控制技术研究》文中研究指明精准农业是现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式,其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。精准农业系统是一个综合性很强的复杂系统,是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径。精准农业的实施包括多个环节,如农田信息采集、信息的管理与决策、变量作业等,其中变量作业特别是变量施肥作业是实施精准农业的一个重要环节。自动控制变量施肥播种可以根据土壤特性、谷物产量、田间大地高程、作物品种、当地的气候条件等,通过农业专家决策系统,制定变量施肥数字处方图,并将变量数据输入到变量施肥播种机自动控制系统中,实现变量自动控制。黑龙江垦区是大豆主产区,根据黑龙江垦区的实际情况,在国产大豆精密播种机上应用变量控制施肥技术,可以提高国产大豆精量播种机的技术水平,提高大豆生产科技含量,在现有农业资源和生产水平的基础上,提高农作物产量,可以减少化肥施用数量,节约化肥,提高化肥利用率,降低生产成本,避免不必要的浪费,提高农业综合经济效益,保护农业生态环境,发展绿色有机农业,实现农业可持续发展,具有广阔的应用前景和学术价值。本文依托国家“863”计划项目课题“大豆作物精准作业系统构建与应用示范”和黑龙江省重点攻关项目“基于GPS自动控制的变量施固体肥播种机研制”,重点研究精准农业大豆变量施肥控制技术。调研了国内外精准农业变量施肥控制技术进展情况,查阅了相关文献资料,针对黑龙江垦区大规模农业机械化特点,提出了大型拖拉机配套大豆精密播种机变量施肥控制系统设计研究方案,在深入分析影响施肥主要因素的基础上,确定了以液压马达为执行机构的变量施肥控制方案。变量施肥控制系统由DGPS接收机、车载计算机、变量施肥闭环控制器、电液比例阀、液压马达、排肥器等组成。通过液压马达驱动排肥器轴,控制播种机肥器轴转速,调节施肥量,以实现精准农业按需变量施肥。当排肥器采用液压马达驱动,不用地轮驱动时,变量施肥设计研究必须考虑播种机前进速度对施肥量的影响。根据变量施肥控制原理,结合设计要求,提出了一种以车载计算机和闭环控制器为核心的变量施肥控制系统方案,并以此为基础,对控制系统的两大核心部分进行了细致深入研究。论文首先在分析车载计算机软硬件组成结构的基础上,重点研究了变量施肥的车载计算机控制策略和GPS信息获取方法,利用Visual Basic 6.0编程语言和Map Objects地理信息控件,自行研究开发了变量施肥控制软件,提出并解决了变量施肥作业处方数据在车载计算机的储存和解析问题。研究开发了以单片计算机为核心的变量施肥闭环控制器,设计了中央处理器的电路、复位监控电路、信号输入电路、串口通信电路、LED数码管显示电路、输出驱动电路、稳压电源电路等,根据自动控制理论建立了PID控制数学模型,并将此控制数学模型用于液压马达转速闭环控制,提高了变量施肥控制精度。分析了变量施肥播种机前进速度对施肥量的影响,推导出了变量施肥播种机前进速度变化时,车载计算机理论排肥量与马达转速之间的计算公式。为了验证理论分析的正确性以及变量施肥控制系统性能,进行了控制系统液压台架试验和数据采集与分析,并将变量控制系统安装在大豆播种机上,对大豆变量施肥播种机进行了标定试验和田间试验。试验结果表明,研制的大豆变量施肥播种机控制系统技术先进、性能可靠、操作方便、具有较高的控制精度、可以与大型播种机配套使用,可以满足精准农业变量施肥控制要求。
赵光军, 张艳飞, 张玉增, 高晖, 张鹏[6]2019年在《GPS技术及其在农业装备中的应用研究》文中研究说明本文阐述了GPS的特点、应用现状及其在农业装备可靠性应用方面的优势。在可靠性研究中,实际载荷谱、S-N曲线及线性累积损伤理论等是计算结构疲劳损伤的主要因素,而GPS能够为实际载荷谱提供准确的数据支撑,同时其在载荷谱外推及虚拟迭代技术中具有不可替代的作用。GPS技术的应用大大节约了试验成本,缩短了试验时间。
王莉[7]2016年在《GPS导航技术在农业机械中的应用》文中研究指明文章阐述GPS技术在精准农业中的重要地位和农业机械在精细农业中的重要作用,结合GPS技术在国内农业机械中的应用现状,指出我国GPS技术在农业机械应用中存在的问题,展望其发展趋势,以期为GPS技术在农业机械中的应用研究提供参考。
宋变兰, 黄道友, 路鹏, 刘守龙[8]2005年在《全球定位系统技术及其在农业中的应用》文中研究指明介绍了GPS技术的起源及其基本构成与功能,重点论述了GPS技术在农业中应用现状与发展前景。
郭鸿鹏, 冯甘雨[9]2014年在《农机作业监控与优化调度系统结构设计——基于北斗卫星导航系统(BDS)》文中提出通过分析全球定位系统在精确农业以及农机作业管理中的应用,阐述了全球定位系统在农业中的应用现状。通过借鉴全球定位系统在精确农业及农机作业管理中的应用,设计出"基于北斗卫星导航系统(BDS)的农机作业监控与优化调度系统"。同时,对农机作业监控子系统、农机作业优化调度子系统的结构框架及工作原理进行阐述,并介绍了该系统的总体结构及工作原理。
佟彩, 吴秋兰, 刘琛, 翟德坤, 王兵兵[10]2015年在《基于3S技术的智慧农业研究进展》文中研究说明智慧农业是智慧地球的重要组成部分,它将成为我国现代农业未来的发展趋势,以遥感、地理信息系统、全球定位系统为一体的3S技术为智慧农业的实现提供了技术支撑。本文在对国内外相关文献资料分析研究的基础上,首先探讨了遥感技术(RS)在智慧农业中土地资源信息、作物长势信息和作物生态环境信息的采集和作物产量估产、灾害损失评估中的应用。然后分析了地理信息系统(GIS)在智慧农业中信息存储、分析和智能化处理方面的应用,着重研究了农田信息可视化与专题图制作、农业信息空间分析与建模、田间管理智能决策等应用。其次又对卫星定位(GPS)技术在智慧农业中空间和时间定位、土地更新调查、监测作物产量等方面的应用进行了探讨。最后,针对3S集成技术在智慧农业中的应用进行了总体分析研究。
参考文献：
[1]. 面向精准农业的GPS信号处理与定位方法研究[D]. 张小超. 中国农业大学. 2004
[2]. GPS在农业中的应用技术研究[D]. 张博. 中国农业大学. 2000
[3]. GPS在红星农场精准农业中的应用研究[J]. 褚金有. 农业机械. 2016
[4]. 精确农业中产量监测系统的实验研究[D]. 臧荣克. 东北农业大学. 2002
[5]. 精准农业大豆变量施肥控制技术研究[D]. 王熙. 黑龙江八一农垦大学. 2010
[6]. GPS技术及其在农业装备中的应用研究[J]. 赵光军, 张艳飞, 张玉增, 高晖, 张鹏. 粮食科技与经济. 2019
[7]. GPS导航技术在农业机械中的应用[J]. 王莉. 时代农机. 2016
[8]. 全球定位系统技术及其在农业中的应用[J]. 宋变兰, 黄道友, 路鹏, 刘守龙. 湖南农业科学. 2005
[9]. 农机作业监控与优化调度系统结构设计——基于北斗卫星导航系统(BDS)[J]. 郭鸿鹏, 冯甘雨. 农机化研究. 2014
[10]. 基于3S技术的智慧农业研究进展[J]. 佟彩, 吴秋兰, 刘琛, 翟德坤, 王兵兵. 山东农业大学学报(自然科学版). 2015
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