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2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会

召开年：2015
召开地：北京
出版时间： 2015-10

主办单位：中国农业工程学会

会议文集：2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会论文集

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1.基于WebGIS的温室群温湿度监管系统
- 廖崴;Wei Liao;郑立华;Lihua Zheng;王兴;Xing Wang;和强;Qiang He;赵毅;Yi Zhao;李民赞;Minzan Li
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：现代信息技术的快速发展为温室作物的栽植和管理提供了有力的支持.为了更有效地管控温室作物生长环境,基于WebGIS设计开发了一个智能的温室群温湿度监管系统.使用ASP.NET为开发平台,部署了ArcGIS温室群服务器提供WebGIS服务.温室群服务器定时采集温室群所属每个温室的环境数据(温度和湿度)以及相关传感器节点的地理位置信息,经过数据解析存入温室群数据库中用于远程监管.系统提供了用户管理模块、数据采集解析模块、数据管理模块、温湿度分布可视化模块、阈值预警模块等.可针对个体温室进行克里金插值算法处理,生成温室温湿度专题图.试运行表明,系统能够对温室群进行动态监测管理,用户可在客户端浏览器直接查看温室群各温室数据以及数据分布情况,以便更好地进行温室作物管理决策,达到温室群管理最优化.
2.基于改进分布估计法优化最小二乘支持向量机的溶解氧预测模型
- 朱成云;Zhu Cchengyun;刘星桥;Liu Xingqiao;陈海磊;Chen Hailei;徐晓峰;Xu Xiaofeng;宦娟;Huan Juan
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：溶解氧是工厂化水产养殖中重要的水质参数,所以本文建立了一种溶解氧预测模型来预测溶解氧的变化趋势.本文所提出的是基于改进分布估计算法优化最小二乘支持向量机模型(LSSVR),采用混沌变异的分布估计法(CMEDA)优化LSSVR的两个重要参数(γ和σ),因为这两个参数的选择对LSSVR模型的预测精度有重要影响,所以本文还用粒子群算法(PSO)和遗传算法(GA)来优化LSSVR参数并与CMEDA优化的LSSVR模型进行了比较研究.利用该模型对江苏扬中市红鲷鱼工厂化养殖池糖溶解氧进行了预测.实验结果表明,CMEDA-LSSVR的预测精度高与其它两种算法,三种模型预测精度评价指标绝对百分比误差分别为0.35％,1.3％,2.03％.CMEDA-LSSVR模型能对溶解氧进行可靠预测,可以为鱼塘水质决策管理提供依据,具有一定的应用价值.
3.基于机器视觉的生猪肉产量实时预测研究
- 田芳;Tian Fang;彭彦昆;PengYankun
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：在生猪饲养的过程中,饲养者实时估测生猪的肉产量有利于掌握其生长状态,提高饲喂的效益.为了建立生猪肉产量预测算法,本文选取21头活体大白猪进行了试验.首先基于自主研发的机器视觉系统实时采集生猪的俯视图和侧视图,然后利用图像处理技术对所得的图像进行分析,提取到了生猪的体长、胸宽、臀宽、臀高、背部面积等体尺参数值;同时通过称重装置系统获得了每头猪的活体重量.进一步,对得到的21个样品的6个特征参数数据分别利用线性回归方法、二次多项式回归法、偏最小二乘回归法等方法建立了不同的肉产量预测模型,通过比较各预测模型的估测精度、相关系数等,确定最佳预测模型.分析结果表明,6个参数中体重和胸宽对肉产量的预测结果影响较大;偏最小二乘回归法的预测结果最好,最佳预测模型的相关系数为0.953,预测误差为3.06.本研究结果证实,使用活体猪的多个体尺参数建立的偏最小二乘回归分析预测模型可有效预测生猪肉产量,适于实际生产应用.
4.基于激光雷达和摄像机信息融合的葡萄根糵识别与定位
- 许莎莎;Shasha Xu;康峰;Wenbin Li;李文彬;Feng Kang
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：葡萄根蘖是从植物根上无性繁殖长出的小植株,抢夺植株养份,去除根蘖十分必要.本文融合激光雷达和摄像机信息,研究一种面向精准对靶施药的葡萄根蘖识别与定位方法.在激光坐标系中,使用白色三角形作为标定板,根据不同扫描行,三角形长度不同,找到具体的激光扫描行、扫描行宽度和扫描行起始点位置.在图像坐标系中,运用ExGExR算法识别根蘖尺寸和中心位置,得到根蘖和三角形标定板起始点的相对位置.融合激光数据和图像信息,得到根蘖的实际尺寸,根糵相对精准施药移动平台的位置.算法耗时0.784s,宽识别率为95％,高识别率为89％,位置识别率为(94％,86％),满足实时根糵精准对靶施药精度.
5.利用土壤表层磁化率监测区域农田重金属的研究
- 马瑞峻;Ma Ruijun;黄倩;Huang Qian;龚海明;Gong Haiming;李林;Li Lin;刘永茂;Liu Yongmao;王梁;Wang Liang
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：自行集成构建了可现场实时快速测量土壤表层磁化率的测量系统,通过对试验区农田土壤表层体积磁化率的测量及重金属含量抽样测定,分析了农田土壤表层体积磁化率与重金属Pb、Cd、Hg、Cr以及类金属As之间的关系.根据区域农田大面积磁化率测量值、磁化率与重金属间数值关系,预测出各重金属的空间分布特征并进行重金属污染评价.结果表明:研究区试验田-1、-2、-3、-4中分别有71.83％、55.93％、78.87％、55.77％面积的土壤体积磁化率值超过了广州市地表磁化率平均值137.9×10-6SI;Pb、Cd、Cr、As与土壤磁化率相关性明显可采用数学拟合式预测重金属分布,Hg与土壤磁化率相关性软弱则采用插值法预测;对比广州市蔬菜地土壤重金属含量背景值,整个区域面积都受Pb污染,部分区域受Hg、Cd污染,未见Cr、As明显污染;内梅罗综合污染评价均为轻度污染.利用土壤表层磁化率监测及表征土壤重金属污染情况的方法是可行的.
6.荔枝蒂蛀虫及其防治
- 徐赛;Xu Sai;陆华忠;Lu Huazhong;吕恩利;Lü Enli
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：荔枝蒂蛀虫是影响荔枝和龙眼产量和质量的主要害虫之一,给荔枝和龙眼生产带来了严重的损失,加强荔枝蒂蛀虫的防治意义重大.本文首先对荔枝蒂蛀虫的虫情信息进行详细介绍,为荔枝蒂蛀虫防治提供了一定的理论依据.其次,通过比较目前荔枝蒂蛀虫主要的防治方法,提出加强荔枝蒂蛀虫物理防治研究对减少农药使用、保护生态环境、提高荔枝龙眼的产量与质量的重要性.最后,介绍目前荔枝蒂蛀虫物理防治的相关研究进展并提出了光照防治法、保湿防治法和超声波防治法,为今后荔枝蒂蛀虫的防治研究工作提供了新思路.
7.纳米金比色法检测水体中重金属研究
- 吴紫晗;WU Zi-han;邹玲;SUN Ming;孙明;ZOU Ling
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：重金属是一种主要的水环境污染物,不能降解,且可通过水生动植物经过食物链传递到人体中,能长期在生物体内积累,含量少即可表现出巨大的毒性.实现水中的重金属的高灵敏度的现场快速检测是很有必要的,纳米金材料凭借其特有的物理和化学性质在此方面显示出极大的潜力.本文对纳米金的基本特征、纳米金比色法检测原理以及该方法在重金属检测中的应用进行综述,并对未来发展研究作了展望.该方法操作简单、经济快速、灵敏度高，无需大型仪器设备，可实现现场检测，即使通过裸眼也可实现对目标物的初步检测。纳米金虽然有着许多优良的性质，但也有其自身的局限性，如保存时间过短，易受环境影响。在未来的研究过程中，其无穷的潜力还有待于去发掘，可以预见在检测重金属方面纳米金必将大有作为。
8.农田自主导航车辆平台的研发与试验
- 刘宁宁;Liu Ningning;印祥;Yin Xiang;杨自栋;Yang Zidong
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：为建立稳定的农机自主导航模型和导航算法,大量的田间导航试验必不可少.若以拖拉机作为试验平台,其在控制系统研发、日常维护等方面的成本较高.该文以市场上现有的四轮电动汽车为车辆原型建立了低成本自动控制车辆平台.通过研发模拟PID控制器,建立了以直流电机为动力源的车辆自动转向系统.利用仿真分析,建立了基于数字PID控制器的车速控制系统.为实现车载电脑、各子系统间的实时通信,建立了基于CAN总线的车辆通信控制网络.转向控制试验表明,转向角分辨率为0.25°,测量标定后转向控制的最大误差小于1°.在(-10°,+10°)的转向角范围内,其转向控制误差小于0.5°.道路行驶试验表明,车速控制的最大误差发生在理论速度为4.0m/s时,其大小是0.26m/s.研究结果表明,所研发的自动控制车辆能够满足自主导航的试验要求,可作为相关试验平台的技术参考.
9.农业机器人发展现状和关键技术
- 李琦;Li Qi;陈一飞;Chen Yifei;吴曼玲;Wu Manling;王聃;Wang Dan;尹鸿苇;Yin Hongwei
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：农业机器人是农业机械发展的方向,并已成为当下研究的热点,因此,对农业机器人的发展现状和关键技术的研究就显得尤为必要和重要.该文主要介绍了农业机器人的国内外发展现状和关键技术,简要叙述农业机器人的特点和类型,指出了其在农业生产中存在的问题,最后对农业机器人的发展趋势做出了预测,旨在为以后的理论研究提供参考.作为智能化的农业机械，农业机器人具有丰富的信息感知和行动功能，可以减轻人的劳动强度，提高劳动生产率和作业质量，在新的农业生产模式和生产实践中，必将得到越来越广泛的应用，成为现代农业的重要装备。相比于发达国家，我国对农业机器人的研发还处于起步阶段，这就要求要加大对农业机器人的研发力度，根据我国农业生产的具体情况，研制出精准化、自动化、柔性化以及符合我国农情的机器人，为我国的农业发展做出贡献。
10.水产养殖病原菌集成微流控快速检测系统研究
- Ning Yang;杨宁;Jianjiang Guo;郭建江;Changhua Xiang;项昌华;Yu Huang;黄余;Xinyi Tao;陶欣怡
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：针对现有水产养殖病原菌检测时效性差、自动化程度低的缺点,提出了一种集成微流控快速检测系统.该系统将微电极构造于微流控芯片通道底部并与数字阻抗测量电路连接,通过在磁珠表面包被水产病原菌抗体,利用外部高斯磁场控制诱导磁珠捕获水产病原菌,并将水产病原菌与磁珠结合体带至微电极阵列,通过在电极端构建基于阻抗测量的计数电路,从而有效检测水产病原菌含量.研究结果表明该系统能够有效测量水产病原菌的含量,并相比传统实验室检测法检测效率提高为原来的近60倍.
11.一种啶虫脒适配体电化学生物传感器的制备
- Yan Yuting;严玉婷;Mao Hanping;毛罕平
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：农药的使用是把双刃剑,为农业生产带来经济效益的同时也对农产品和环境带来了严重的污染,因此,发展快速的农药残留检测技术极其重要.核酸适体(Aptamer)作为一种具有替代抗体潜能的新型仿生生物识别元素,已经成为生命分析化学领域的国际研究前沿和热点之一.本论文通过化学法制备石墨烯基功能纳米材料,并利用一系列手段对其进行了表征,证实该纳米成功制备,实验结果表明该材料具有良好电化学性能,基于此,以所制备的石墨烯基纳米功能材料为传感界面,耦合啶虫脒适配体的特异性识别,建立了简单、灵敏的啶虫脒电化学生物传感新方法.该电化学生物传感器具有良好的稳定性和选择性,可进一步应用于实际样中啶虫脒的分析检测.
12.一种基于非平行双目的测距算法研究
- 曹文君;赵祚喜;刘雄;黄培奎;施磊;靳俊栋
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：针对全景相机Ladybug3相邻两相机不平行,无法采用平行双目测距原理的问题.提出一种基于非平行双目的测距算法.该算法适用于光轴不相交的两相邻相机.本文首先设计了一种光轴延长线相交的双目测距模型,然后进行了实验,包括对全景相机Ladybug3作精确标定,完成图像处理和障碍物特征点匹配,实现了障碍物的距离测量.实验表明获得的数据精度在10m范围内可达到10cm,基本可以满足机器人算法的精度要求.
13.一种基于信息融合的苹果果实定位方法
- Chunyan Mai;麦春艳;Lihua Zheng;郑立华;Changyi Xiao;肖昌一;Yuan Chen;陈元;Minzan Li;李民赞
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：为了给果园精确测产提供有效数据,提出了一种基于信息融合的苹果果实定位方法.设计了由Kinect设备、GPS设备和陀螺仪组成的信息获取系统,并推导得出了RGB图像中苹果果实世界坐标的计算方法.利用Kinect设备获取果园果树的RGB图像和深度图像,GPS全球定位系统和陀螺仪分别获取Kinect相机的位置信息和姿态信息.首先融合RGB图像和深度图像,利用相对位置定位模型,计算出苹果圆心的相机坐标,再融合相机位置信息和姿态信息,利用空间三维坐标转换原理,建立绝对位置定位模型计算出苹果的世界坐标,从而对每个果实进行空间位置中的唯一标定.实验验证表明,果实相对平均定位误差为3.75cm,果实绝对定位误差在经度上可达11.7cm,在纬度上可达43.7cm,在海拔上可达14.5cm.
14.一种无线远程水环境监测系统设计
- H.L.Chen;陈海磊;X.Q.Liu;刘星桥
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：针对水产养殖场地处偏远,面积大,分布广等客观因素所产生的网络通讯不便,布线成本高,人工作业劳动量大等问题,本文提出了一种基于ZigBee协议、GPRS通讯技术和Android应用的无线远程水质多参数测控系统.该系统选用CC2530芯片构建ZigBee网络的终端节点和汇聚节点.终端节点中的采集节点通过调理电路板与传感器相连,利用三个14位高精度的ADC转换通道分别采集温度,溶解氧和PH的值,并通过ZigBee网络将数据发送到汇聚节点.汇聚节点对接收到的数据进行处理后通过232串口传递给GPRS模块,GPRS模块通过移动通讯网络将数据发送给服务器,服务器对数据进行解析后发送给用户,用户通过PC或Android客户端获取实时数据同时可以发送控制指令到服务器,服务器查询指令表后将相应的指令发送到对应的GPRS模块,汇聚节点接收到指令后,通过无线网络发送指令给控制节点,从而实现控制增氧泵、进水泵、排水泵的开关.经实践验证,该系统稳定可靠,可以准确地将实时的水质参数信息发送给用户,并能够及时的响应用户发送的控制命令.
15.基于CDIO的农业电气化与自动化专业教学体系构建
- Huang Li;黄丽;Wang Zhaohua;王兆华;Jing Liang;景亮
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：为了培养学生的工程基础知识、个人能力、团队能力和工程系统能力,将CDIO工程教育理念运用于农业电气化与自动化本科专业课程中,构建基于CDIO三级项目的教学体系.首先,在专业课程教学中,针对课程中的知识点设计三级项目,以培养系统思维和个人技能为目标,设置项目内容.其次,以专业课程群为基础,构建二级项目,培养学生的团队协作、人际交流能力.最后,以毕业设计作为主要的一级项目,以CDIO工程教育要求和多样化的考评体系,构建其流程,注重培养学生的工程系统能力.实施结果表明,CDIO三级项目教学体系使学生能够在实际工程背景下学习和应用专业知识,培养了学生个人技能、团队协作等综合能力,取得了良好的教学效果.
16.基于Django的植保无人机飞行监视系统
- Ze Yang;杨泽;Lihua Zheng;郑立华;Minzan Li;李民赞;Yang Wei;杨玮;Sun Hong;孙红
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：针对目前现有的植保无人机的特点,基于Django架构构建了一个用于监听无人机的各种信息服务器端系统.该系统利用Python和Django框架技术,搭建了植保无人机监管系统.系统能够实时监听端口数据,采集农业植保无人机实时回传的定位信息、各个传感器以及重要组件的工作状态信息,再将数据解析为无人机的飞行信息(经度、纬度、海拔高度、时间等)以及飞行状况信息(工作温度、飞行速度、倾斜角等),数据解析后保存在数据库中,为无人机飞行作业监管提供基础数据.系统包括用户管理、无人机管理、植保作业管理、无人机型号管理等模块.系统试运行表明,基于Django的无人机监视系统能够实现数据的采集和管理,保障了对植保无人机飞行状态的监测与预警管理.
17.基于DSP的拖拉机CAN网络节点设计
- Yan Xianghai;闫祥海;Zhou Zhili;周志立;Xu Liyou;徐立友;Zhang Jingyun;张静云
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：以拖拉机AMT控制器为例,基于ISO11783协议对其CAN接口硬件电路及应用层通信协议进行了设计,实现了AMT与拖拉机其他ECU的实时数据通信.利用CANoe软件及CANcaseXL接口卡,完成了以拖拉机AMT_ECU为真实节点的半实物仿真,对总线系统通讯功能和负载率进行了分析.仿真结果表明,拖拉机AMT控制器CAN接口满足拖拉机CAN网络系统性能要求,实现了与发动机ECU进行CAN消息的发送与接收,达到了稳定实时通信的设计目标,完成了拖拉机CAN网络节点的设计.
18.基于STM32的直流无刷电机正弦波控制系统
- 郑宏;张佳伟;徐文成
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：本文是对无刷直流电机正弦波控制技术进行研究,主控芯片采用意法半导体公司的STM32微控制器,正弦波控制的几个关键问题,即转子转速以及转子位置估算、正弦波直接启动和相位超前角补偿等算法进行研究.正弦波控制方案,电机转矩明显增大、噪音减弱.经过实际硬件测试和软件仿真,正弦波控制系统运行稳定、可靠性高.
19.基于介电特性的青菜叶片水分无损检测
- 张国坤;Zhang Guokun;孙俊;Sun Jun;毛罕平;Mao Hanping
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：蔬菜水分是衡量新鲜度的一个重大指标,本文基于介电特性及信号处理方法建立青菜水分无损检测模型,间接获取青菜新鲜度信息.利用50HZ－200MHZ范围内的37个频率点的LCR测量仪及自制夹持电极板测量44片新鲜青菜叶片的介电常数,用烘箱烘烤叶片1min,以得到不同干重比的叶片,将叶片取出冷却至室温再测得其介电常数;重复上述操作5－6次,得到291个不同含水量对应的青菜叶片介电常数的数据.利用SVR、MLR和PLSR三种回归方法分别进行介电常数与干重比间的回归分析.结果表明:运用SVR回归方法可使训练集决定系数R2达到91.64％,测试集决定系数R2达到87.75％可对青菜叶片水分进行较好的无损检测.
20.基于无线传感器网络的养殖水环境快速空间监测系统
- 姜晟;Jiang Sheng;王卫星;Wang Weixing;焦国辉;Jiao Guohui;李亮斌;Li Liangbin
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：针对目前水产养殖密度高、养殖水质监测方法效率低、连续自动感知手段缺失等问题,本文研究了一种基于无线传感器网络的养殖水环境快速空间监测系统.该系统的传感器节点负责采集监测区域内的水质数据,并通过自组网的无线传感器网络将数据汇集到网关节点,网关节点再通过GPRS网络将数据远程传输至监测中心.传感器节点的处理模块采用STM32F103VET6单片机,无线通信模块采用WLK01L29实现数据的无线传输,传感器模块由美国ASI公司的pH复合电极和溶解氧电极及其外围电路组成.传感器节点与网关节点均采用C语言编程,并根据实际需求编写了无线路由协议及应用程序.应用GIS与北斗定位技术,建立了养殖水环境地图数据库并通过与地理信息数据、水质数据与地图数据相结合构建了养殖水环境空间监测平台.对系统的性能进行了测试,测试结果该系统实现了养殖水环境快速空间监测功能,解决了水产养殖过程中快速空间监测所存在的问题,满足对大范围水产养殖区域水质参数的实时监测需求.
21.基于无线信号传输的旋转式喷头水量分布测试系统
- 汤跃;Tang Yue;李晨;Li Chen
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：通过分析现有旋转式喷头水量分布测试中存在的雨量筒移动难的问题,提出了一套基于无线信号传输的旋转式喷头水量分布测试系统的解决方案.采用ZigBee无线技术和霍尔无触点开关改进了传统的双翻斗雨量筒,按照水量分布测试要求将雨量筒以方格或径向布置在整个试验场,每个雨量筒都被编号并作为终端设备存在于整个网络中,通信频率为2.4GHz,ZigBee协调器节点接收数据并通过串口发送给上位机,上位机采用Matlab的GUI编写水量分布测试软件,可以实时接收并绘图,计算相关参数和预测组合喷头喷洒情况.整套测试系统提高了旋转式喷头水量分布测试的通用性、可移动性和预测性,为有效进行旋转式喷头水量分布测试,优化喷头性能,找到喷头最佳组合方案提供了可靠便捷的数据采集和分析手段.
22.基于最小二乘支持向量机的土壤含水量检测方法研究
- 任作为;张荣标
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：根据遥感基础理论和数字图像处理法分析了土壤图像灰度值与土壤含水量的非线性关系,提出利用具有非线性特点的最小二乘支持向量机建立土壤含水量检测模型.同时为解决传统最小二乘支持向量机采用交叉验证确定模型参数耗时长的问题,利用贝叶斯置信框架推断最小二乘支持向量机的模型参数.实例分析结果表明:与基于交叉验证的最小二乘支持向量机和基于BP神经网络的检测模型相比,基于贝叶斯推断最小二乘支持向量机的土壤含水量检测模型的建模速度更快,检测精度更高.
23.不同生长周期番茄叶片磷含量的高光谱变换分析及检测
- Liu Hongyu;刘红玉;Mao Hanping;毛罕平;Rao xianglin;饶向林
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：为了实现番茄磷养分整个生长周期的精确管理,利用高光谱数据进行变换并建立不同生长周期的叶片磷含量预测模型.采集4个生长期的番茄叶片样本180个,测量350-2500nm的高光谱数据和样本磷含量.对光谱数据预处理后进行5种变换,采用联合区间最小二乘法对全光谱建立不同生长期的预测模型.结果表明:光谱R＇变换的全生长周期建模精度最高,相关系数为0.9128,但不同生长周期建模差异大,而[Log(1/R)]＇变换联合区间建立的siPLS能达到不同生长周期建模精度高的要求,全生长周期建模相关系数为0.9092.对[Log(1/R)]＇变换提取的8个特征波长建立PLS模型,相关系数为0.9217,均方根误差为0.3521,此模型对番茄叶片整个生长周期的磷含量的估测可行,能为番茄作物的精细管理提供理论依据.
24.一种激光传感器喷雾机自动变流量控制系统
- Shen Yue;沈跃;Liu Hui;刘慧;Xu Hui;徐慧
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：在农药喷施过程中,针对苗木种植的分布情况和植株个体姿态的差异,需选用不同流量的喷嘴并对喷嘴开关进行快速频繁控制,手动操作方式会导致额外的操作时间和劳动成本的增加.针对此问题,开发了一种适用于苗圃和果树喷施的激光传感器变流量自动喷雾控制系统.该控制系统集成了自主设计的激光传感器目标检测单元、独立变流量输出控制单元、喷施目标喷杆自动跟踪电控执行机构、多个脉宽调节控制电磁阀和多路喷嘴构成;可根据实时检测的目标植株的大小、体积、密度等信息产生变流量指令由控制系统自动实现喷嘴数量的自动选择和喷嘴流量的精确输出.样机场地试验表明,喷嘴喷雾宽度能够有效覆盖靶标,实现精准对靶喷雾,枝叶较密的采样点雾滴覆盖率高达48.6％,较为稀疏采样点覆盖率为19.9％,沉积密度高于86个/cm2;最茂密的植株沉降量为1.18μL/cm2,最稀疏的植株沉降量为0.72μL/cm2.对于外形特征各异、行距较大的植株,变量喷雾机能够针对目标特征进行变量、精确对靶喷雾,比传统喷雾机节约50％以上的农药使用量.实验表明,该变流量控制系统满足预期设定的目标要求,并成功应用于变流量喷雾机的精密喷雾作业,能实现精密喷药和节约农药使用量的目的,具有广泛应用前景.
25.自适应分块多阈值的俯视群养猪多目标提取
- 朱伟兴;郭依正;马长华;杨建军
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：本文的主要目的是提供一种可行的方法去完整的提取饮水区和吃食区的猪个体.为此,提出了一种自适应分块的多阈值的目标提取方法.首先,利用直方图均衡化对单帧图像进行图像增强,其后做最大熵全局阈值分割,并通过设定“有效区域”及数学形态学处理等获取初始分割目标.接着,在初始分割目标中寻找各目标质心,将原图像自适应分为以质心为原点,以质心到边缘最大距离为半径的多个圆形子块.最后,在子块中做多阈值局部最大熵阈值分割获取精确二次分割结果.测试数据包括30段随机采集的AVI格式视频,共从5天*6段*120秒*15帧/秒中选择了9,000帧.实验表明平均前景检测率为92.5％.论文还分析了所提出的方法在猪个体身份识别、行为分析、体重评估中的可能应用.
26.番茄氮磷钾交互作用下多维光信息检测研究初探
- Zhu Wenjing;朱文静;Mao Hanping;毛罕平;Liu Hongyv;刘红玉;Li Lin;李林;Wei Xinhua;魏新华;Li Jinyang;李晋阳;Lu Zeming;卢泽民
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：以Venlo型温室中无土栽培模式下自行培育的氮、磷、钾营养胁迫样本为研究对象,利用高光谱成像系统以及课题组自行研发的偏振反射光谱测量分析系统分别采集不同氮磷钾营养水平番茄叶片的偏振光谱和高光谱数据建立光谱模型.尝试采用权重系数矩阵和交互影响系数矩阵对模型进一步修正,建立在考虑氮、磷、钾三者交互作用下的番茄营养含量检测模型,预测结果表明该方法能够获得精度更高的检测模型.消除互作之间的影响,同时反演作物几种营养成分的含量以及营养之间的交互作用的信息,为番茄养分含量情况的快速精确检测提供了新的思路.
27.基于CORS的高精度定位移动装置的设计
- Shi Ying;石颖;Wang Weixing;王卫星;Lu Jianqiang;陆健强;Hu Ziang;胡子昂
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：针对目前村镇建设用地再开发的传统监测方法监测效率低下、没有定位信息或者定位精度十分有限、定位信息不能及时回传到后台监控系统等问题,本文研究一种基于CORS(Continuous Operational Reference System,连续运行卫星定位服务综合系统)的村镇建设用地再开发高精度定位获取装置.该装置通过主控芯片stm32f103zet6来驱动GPS定位OEM板,获取粗略的单机状态下的定位信息,并通过GPRS网络将定位信息上传到CORS中心,同时接收CORS中心回传的差分信息,最终输出高精度定位信息;利用GPRS网络,将定位信息回传到指定的IP地址上,以便后续使用跟研究.该装置采用C语言编程,根据实际应用编写了差分信号传输协议跟应用程序,实现了高精度定位信息的获取并且将定位信息回传到后台监控系统,满足了村镇建设用地再开发实时监测终端的定位可靠性和精确性,为村镇建设用地再开发现场实时监测提供了一种简便的定位手段.
28.基于DM642的基本农田去雾清晰化系统设计
- Jianqiang Lu;陆健强;Weixing Wang;王卫星;Ziang Hu;胡子昂;Ying Shi;石颖;Xianzhi Yang;杨贤智;Haoyun Xue;薛好运
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：为解决雨雾气条件下的基本农田场景下视频监控图像的退化问题,提出了一种基于嵌入式系统的视频图像清晰化处理方案,结合改进的暗通道先验(DCP)去雾算法——MDCP,设计并实现了以DM642为核心的系统应用板,通过无参考综合评价量化模型和时间复杂度的仿真实验,验证了改进算法在雨雾天图像清晰化处理系统中可行性,并给出了利用该系统对不同目标场景的清晰化处理结果.实验结果表明,利用文中搭建的雨雾天气条件下的基本农田场景视频图像清晰化处理系统能够有效实现对该环境下退化图像的实时增强效果,具有低成本、低功耗和可移植性好等特点.
29.基于LED可见光通信的农业传感网络研究
- Liwei Yang;杨立伟
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：随着现代化农业的不断发展,农业照明的需求和能耗在不断扩大,对传统农业照明技术也提出了新的挑战,LED人工光源的出现为实现节能高效光源的目标提供了非常有效的手段.LED的红光和蓝光以及其它一些光谱的光非常适合植物生长所需的光合作用.另一方面,可见光通信(VLC)是一项基于白光LED的新兴无线光通信技术,将通信与照明有机结合,通过使光以人眼无法感知的频率进行闪烁的方法来传送数据,通信速率可达数百兆每秒.本文提出的现代植物工厂采用LED冷光源照明,结合可见光通信技术进行LED光学配光和智能照明控制,开展植物生长信息在线监测及长势有效调控技术研究,实现农业传感网络.
30.基于实时传感器的精密变量喷雾发展概况
- 刘慧;Liu Hui;夏伟;Xia Wei;沈跃;Shen Yue;李宁;Li Ning;徐慧;Xu Hui
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：精密变量喷雾是保证农作物高品质生长的必要步骤,也是现代农业喷雾技术的研究热点.本文从喷雾靶标实时检测和药液变流量输出控制两个主要技术方面,对其研究进展进行阐述和分析.针对喷雾靶标对象的检测,分别讨论了基于红外传感器、超声波传感器和激光传感器的植株目标探测技术,强调了激光传感器在植株目标实时探测、密度高精度估计等方面的优势.在喷雾药液变流量输出控制环节,依次讨论了变压力式和变浓度式等传统流量控制技术以及脉宽调制(PWM)变流量控制技术的特点,重点分析了流量调节范围大、雾化特性好的PWM变流量控制技术的优势和应用前景.最后,总结指出基于实时传感器探测的变流量喷雾技术是现代农业精密喷雾的发展方向.
31.基于无线传感网络的荔枝园智能灌溉系统网关设计
- 谢家兴;XIE Jiaxing;王卫星;WANG Weixing;陆华忠;LU Huazhong;余国雄;YU Guoxiong;李俊鹏;LI Junpeng
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：为提高水资源利用率和灌溉智能化管理的需要,设计了基于无线传感网络的荔枝园智能灌溉系统网关.系统结合无线传感网络技术,采用CC2530模块组网,选取双稳态电磁阀和低成本传感器,完成了荔枝园环境的数据采集和数据无线传输工作.同时,结合与微控制器STM32F107VCT6的串口(UART)通信和GPRS模块,将数据上传至上位机和网络监控系统中,监控系统通过设定土壤水分阈值实现对电磁阀的控制,完成智能灌溉.通过荔枝园测试,该系统果园内有效通信距离达122m,传感器采集节点的数据误差不超过1％,数据传输丢包率为0.75％,网关系统运行稳定可靠,能较好地满足荔枝园智能灌溉.
32.基于约翰迪尔全地形车的AutoTrac导航试验平台构建
- 靳俊栋;赵祚喜;黄培奎;施磊;曹文君;李叶林
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：约翰迪尔AutoTrac自动导航系统是较为先进的农业机械自动导航系统,目前只适用于约翰迪尔某些固定型号的拖拉机,严重制约了该导航系统的进一步推广应用与深入研究.基于构建约翰迪尔XUV825i全地形车的AutoTrac导航试验平台,解决AutoTrac自动导航系统不直接适用于其他车型问题.首先对全地形车进行机械改装使AutoTrac能在全地形车上正常运行,并进行AutoTrac AB直线导航模式试验,分析试验数据并最终对改装后全地形车导航跟踪精度给出评价.试验结果表明,在平坦路面上,AB直线导航路径的最大横向偏差为6.61cm,平均误差为4.79cm,均方根误差为6.49cm.说明改装后的825i全地形车不影响AutoTrac自动导航系统的导航精度,具备实时、稳定跟踪直线路径行驶能力.该试验平台的成功搭建对约翰迪尔AutoTrac自动导航系统的进一步推广以及农机导航的进一步深入研究具有积极意义.
33.背景环境对三疣梭子蟹蜕壳的影响与蜕壳自动检测
- WANG Bin;王斌;XU Jian-yu;徐建瑜;WANG Chun-lin;王春琳
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：为了了解单体抽屉式梭子蟹养殖系统中背景环境对梭子蟹蜕壳的影响,研究了三种不同的背景环境(白色无沙、蓝色无沙、蓝色有沙)对三疣梭子蟹蜕壳持续时长与蜕壳周期的影响.搭建了24小时连续拍摄的硬件平台和循环水养殖的实验环境,从稚蟹5期开始观察了三种不同背景环境养殖的梭子蟹30天.结果显示,蓝色有沙背景组的梭子蟹蜕壳持续时长缩短了15.3％,蜕壳周期缩短了12.0％,梭子蟹蜕壳时间段主要集中在凌晨3-6时以及18-21时两个峰段.最后,利用机器视觉的方法实现了梭子蟹的蜕壳自动检测.
34.电子鼻技术在发酵过程监测中的应用研究综述
- Zhang Hang;张航;Jiang Hui;江辉;Mei Congli;梅从立;Liu Guohai;刘国海
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：电子鼻技术发展于20世纪90年代,它是通过模拟人类的嗅觉系统来实现对挥发性气体进行组分分析、种类识别和检测的科学仪器;电子鼻系统主要是由气体传感器系统和模式识别系统两部分所组成.发酵是人类较早接触的一种生物化学反应,如今已在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用,随着现代工业的发展,其过程检测与控制要求也越来越高.电子鼻技术作为一种新颖的过程分析工具,具有速度快、重复性好和灵敏度高等优点,近年来已应用于发酵过程的监测,并取得了较好的研究成果.本文主要针对电子鼻技术应用于发酵过程监测进行系统综述,并指出电子鼻技术在发酵过程监测方面现存的不足和未来的发展趋势.
35.基于THz时域光谱技术的液体检测与分析
- ZHOU Shengling;周胜灵;ZHU Shiping;祝诗平
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：THz波位于微波和红外辐射之间,其频率范围为0.1～3.0THz,由于许多生物大分子的振动和转动能级落在THz波段范围,可以通过特征频率对物质结构、物性进行分析和鉴定.这一特性使THz时域光谱技术成为一种有效的无损检测手段,并被广泛应用到各个领域.但是为了避免液体容器对光谱强吸收的影响,这些研究多局限于干燥、固态的物质,本文以豆油为例研究液体在THz时域光谱中的检测,简述实验方案,给出THz时域光谱技术提取液体材料消光系数和折射率的计算模型,并对得到的光谱数据利用小波变换进行时-频分析,采用滑动平均去噪法,有效去除发射器、探测器以及石英比色皿等光学元件Fabry-Perot效应引起的频谱振荡.该测量分析方法对THz光谱技术在食用油品质检测应用方面做出了有益探索.
36.基于多镜头全景相机的单双目结合测距研究
- 郭云志;Guo Yunzhi;赵祚喜;Zhao Zuoxi;郭胜君;Guo Shengjun;曹文君;Gao Wenjun;可欣荣;Ke Xinrong
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：针对导航避障算法在水平360°范围检测障碍物距离的需要,研究使用多镜头全景相机进行单双目结合测距的方法,系统基于MATLAB实现.在全景相机多个镜头相互位置已经固定的情况下,根据每个镜头的拍摄角度,相邻镜头的拍摄重叠区域内采用双目测距,非重叠区域采用单目测距.对摄像机的内外参数进行标定,建立两种测距模型.单目测距实现方法是,从移动的摄像机图像序列中提取两帧图片,根据特征点在图片中的成像变化情况,识别出障碍物,结合相机运动的指标,实现相机与障碍物的距离测量.双目测距使用的相邻镜头光轴夹角超过180°,对相邻双目视觉系统进行标定,得到两个摄像机间的旋转矩阵和平移矩阵,通过重叠区域的立体匹配实现障碍物的识别和距离测量.在全景相机移动过程中,双目测距区和单目测距区动态变化,研究两种方式测距的定量关系,实现两种测距结果的融合.
37.基于高光谱图像及小波预处理法的生菜农药残留梯度鉴别研究
- 周鑫;ZhouXin;孙俊;Sun Jun;毛罕平;Mao Hanping
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：农药残留往往会导致食物中毒事件,本文针对生菜农药梯度残留研究了一种快速、精确的无损检测方法.将表面残留以丙酮作为有机溶剂,将农药乐果稀释100、500、1000倍分别喷洒至生菜样本,并以丙酮溶液喷洒的生菜叶片作为参照样本,利用高光谱成像仪获取850-1800nm范围内的生菜叶片高光谱图像.利用ENVI软件提取感兴趣区域叶片的光谱,分别采用Savitzky-Golay平滑、粗糙惩罚平滑(Roughness Penalty Smoothing)、小波阈值去噪、小波改进阈值去噪算法对感兴趣区域光谱数据进行去噪处理,通过主成分分析(PCA)对去噪处理后数据进行数据降维.基于网格搜索寻优算法,利用径向基内核(RBF)的支持向量机(SVM)建立生菜农残检测模型,并讨论4种去噪算法对模型性能的影响.结果表明,经小波改进阈值去噪算法处理后的模型预测准确率高达100％.可见,使用小波改进阈值算法在生菜农残检测模型的建立中起着较好的作用,其能有效去除噪声干扰,提高生菜表面农药浓度梯度的鉴别准确率.
38.基于机器视觉的杂草茎秆定位研究
- 李林;Lin Li;魏新华;Xinhua Wei;沈宝国;Baoguo Shen;朱文静;Wenjing Zhu
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：激光除草技术可以进一步减少化学除草剂的使用,有利于环境保护和农业可持续发展.为实现智能化的激光除草装置自动选择有效的激光除草点,该研究提出了一种基于机器视觉的激光除草装置杂草茎秆定位方法.对杂草图像灰度化后采用大津法进行目标分割得到整株杂草的位置信息,经由数学形态学腐蚀－膨胀组合和图像代数运算获取杂草茎杆并提取茎杆的中轴线.经Hough变换进行直线检测后,确定杂草茎杆的位置信息.根据茎杆的位置信息得到茎秆的像素高度信息,并确定激光除草作用点.试验结果表明,该方法可以实时精确的对杂草茎秆进行定位,为激光除草装置避苗和除草自动控制提供了基本条件.
39.基于加速度传感器差分测量原理的纸币清分机测厚方法
- Liuxiong;刘雄;ZhaoZuoxi;赵祚喜;ZhaoOuya;赵欧娅
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：纸币清分机是金融业务中不可缺少的设备.在目前流通的纸币中,纸币存在有折角或粘有胶纸等物品的现象,严重影响其真伪、面额等鉴定.为了将这些纸币从正常纸币中分离出来,本文提出了一种基于加速度传感器的纸币测厚方法.该方法利用2个加速度传感器差分测量送钞轴两端的震动,通过二次积分求得对应轴端的位移,再通过软件算法估算纸币厚度变化的位置及大小,实现基于加速度传感器的纸币厚度测量.文章首先介绍了加速度传感器测厚原理,接着分析了实验现象,最后还对实验过程中出现的异常进行了分析.实验时,将2个加速度传感器安装在点钞机送钞轴两端,然后将粘有胶纸的纸币和正常的纸币混合后放入点钞机,利用单片机采集加速度传感器信号并处理,得到纸币的厚度信息,将纸币的厚度信息和正常纸币的厚度进行比较,从而判断纸币是否粘有胶纸.
40.联合收割机驾驶疲劳的心电信号分析
- 祝荣欣;Zhu Rongxin
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：为了探究联合收割机驾驶员的疲劳变化规律,采集了10名男性驾驶员在实际收获驾驶中的心电数据,对获得的心率变异信号进行了时域、频域和非线性动力学分析.结果表明:随着驾驶疲劳的加深,时域指标SDNN在驾驶后显著上升(P<0.05);频域指标LF及LF/HF显著增加(P<0.05),HF显著下降(P<0.05);表征心率变异复杂性的非线性动力学特征量样本熵也显著降低(P<0.01);三类指标在驾驶前后变化明显,均有显著性差异,可反映心脏交感神经和迷走神经活动的均衡性、紧张性和复杂性的变化,能够有效评价联合收割机驾驶员的疲劳状况;并且非线性特征量样本熵与线性指标相比,驾驶前后变化程度更为显著,且具有稳定性,更适合于表征实际收获驾驶的疲劳.
41.农村饮用水安全监测节点设计
- 李亮斌;Li Liangbin;王卫星;Wang Weixing;姜晟;Jiang Sheng;焦国辉;Jiao Guohui
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：为解决目前农村饮用水安全监测所存在的无线通信障碍、污染预警滞后和成本高等问题,该文设计了一款适合农村饮用水安全监测的无线传感器网络节点.节点以STM32F103VET6为核心,WLK01L39射频芯片及其外围电路作为无线通信模块,传感器模块由美国ASI公司的水质重金属离子传感器和常规五项水质传感器组成,并以该硬件平台编写了通信协议、时间同步算法和应用程序.在软件设计方面,节点均采用睡眠、苏醒工作机制来降低功耗.分析、测试了节点的功耗和通信距离,在空旷地带有效通信距离达到500米,节点平均工作电流低于50mA,休眠电流低于25μA,达到传感器节点的远距离、低功耗等要求.组网试验结果表明,节点运行稳定可靠,能够满足农村饮用水安全监测的应用要求.
42.农业产业链视角下农民专业合作社发展分析
- 王亚娜;WangYana;金丽馥
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：农民专业合作社通过融资和融智、整合资源,延伸经营范围推动农业产业链发展.通过调查发现我国农民专业合作社发展存在如下问题:农民专业合作主体地位不突出、规模小、辐射力弱;发展停留在初级阶段,缺乏品牌效应优势,产品附加值相对较低;管理人员素质偏低,技术更新较慢;农民专业合作社运作缺乏规范性、合理性.本文基于农业产业链视角提出了发展农民合作社的对策:确立农户在农业产业链中的经济主体地位;完善农业产业链内部协调机制,实施品牌战略,实现农业产业链利益最大化;建立稳定的产销和合理的利益分配机制;实施人才强农战略,壮大人才队伍;依法加强合作社业务指导和服务工作.
43.室内无线定位技术发展现状及趋势
- 王亚娟;Wang Yajuan;吕恩利;Lü Enli;陆华忠;Lu Huazhong;Qiu Quansheng;邱全胜;Guo Xiaoke;郭晓克
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：随着自动技术发展和定位服务需求的提高,国内外对无线定位技术进行了大量研究,开发了多种无线定位技术.本文对国内外应用普遍的超声波技术、红外线技术、无线局域网技术、无线射频识别技术、超宽带技术、蓝牙技术、zigbee技术等无线定位技术进行了研究,分析了每种技术的优缺点以及使用范围,并提出了无线定位技术的发展趋势,为国内发展室内无线定位技术提供参考.
44.微波功率可调的热风微波耦合干燥系统
- Zhang Binyao;张斌尧;Zhang Fujie;张付杰;Yu Qiyang;于启洋;Yang Wei;杨薇
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：为了解决现有的微波发出功率多采用时间间断式控制,磁控管的发射功率恒定,通过改变磁控管的通断时间实现微波平均输出功率的调节,这种方式不能改变微波的瞬间功率,微波功率输出控制不精确,对物料品质影响较大.本研究设计了一种微波耦合干燥装置,通过改变磁控管高压回路的电容,使磁控管高压回路的阻抗发生改变,以达到微波发出功率的线性可调.以马铃薯为试验研究对象,热风温度为60°C的条件下,电容值(0μF,0.25μF,0.33μF,0.5μF,1μF)进行干燥对比试验,试验结果表明:热风微波耦合的干燥效率明显优于单一热风干燥:速度快和能耗低.得出热风微波耦合干燥是一种快速,高效和节能的干燥方式,在农产品和食品干燥中具有广阔的应用前景.
45.一种河蟹养殖用自动化水草清理作业船
- Wu Bo;吴波;Zhao Dean;赵德安;Sun Yueping;孙月平;Hong Jianqing;洪剑青;Luo Ji;罗吉;刘会贵
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：为了满足河蟹养殖对清理水草的需求,设计并制造了一种河蟹养殖用水草清理作业船.论文基于ARM控制器利用GPS与INS联合自主导航,设计实现了集手动控制、遥控和自动控制于一体的自动化水草清理作业船的控制系统.以水草清理作业船为对象,以ARM及GPS系统和惯性导航系统等为硬件平台,通过分析惯性导航系统与GPS联合导航的工作方式以及控制方法,设计实现了船舶的自动控制.使用LabVIEW编写了上位机监控界面,用以实时监控行驶轨迹以及经纬度、速度、航向和左右电机占空比.通过仿真实验平台对自主导航进行了试验,验证了相关算法的有效性.船舶直线行驶过程中,最大误差不超过10cm.
46.一种基于无人机的农田数据采集框架
- Huang Zhihong;黄志宏;Zhang Bo;张波;Lan Yubin;兰玉彬;Zhou Zhiyan;周志艳
- 《2015年中国农业工程学会农业电气化与信息化教育教学专题研讨会》 | 2015年
摘要：通过在传统的无线传感网(WSN)中引进无人机,实现了WSN的空地一体化,给静态WSN系统带来了移动性和灵活性.用于农田信息监测的无线传感器节点往往处在恶劣的自然环境中,由于受到人为破坏及自然灾害等因素的影响,静态WSN系统的网络拓扑经常发生变化,WSN可能被划分成无法有效通信的独立子网.研究提出将无人机和传感网结合起来应用于农田信息监测,无人机上的移动采集节点能够与其飞行轨迹经过的地面上的独立子网交互并采集农田信息,从而有效地扩展了单个WSN的覆盖面积,增强了网络的鲁棒性,系统中的传感器节点采用了休眠-唤醒-工作-休眠工作周期,从而优化了整个系统生存时间,提高了整个WSN系统的信息收集效率.由于移动性带来的便利条件,在无人机移动节点上还可以执行多种任务和工作,从而也给Air-Ground无线传感系统带来了很多相对于传统无线网络的优势.本文选择了三个物理位置独立的地块构建了分簇的WSN网络,利用无人机携带的移动节点进行了空地一体化网络传输的交互试验,通过移动节点携带的3G网络将农田信息传输到农田监测数据中心,系统试验结果表明该网络能够较好地完成农田信息采集任务,扩展了静态WSN的传输距离,提高了WSN系统的能量效率,延长了系统的生命周期.