精准农业智能测产系统的研究与应用

摘要

在精准农业的技术体系中,精准收获是关键的一个环节,起着承上启下的作用.该文研究精准收获的硬件设备——产量监测器,以及与之相配套的软件控制系统,主要包括传感器融合技术、GPS定位系统、远程数据传输系统和控制软件等;通过研究GPS的组成和定位原理,基于GPS—OEM模块开发了低成本高精度农用GPS定位系统及其解码算法,分析了GPS定位误差产生原因,探讨了提高农用DGPS定位精度的方法和策略;对比分析不同产量传感器的原理和特点,开发了适合不同机型的冲量式谷物产量传感器和含水量/湿度传感器.解决了冲量式传感器存在的易受机器自身振动影响等缺点,提高了稳定性和测量准确性.基于GSM网络的SMS短信业务和通用无线分组业务GPRS技术开发设计了C/S无线数据传输的传送与监控软件.通过以上内容的研究,开发了适合中国国情的中、小型收割机智能测产系列仪器设备,搭建了具有中国自主知识产权的完整的谷物智能测产系统,绘制了精准农业产量图.该系统的功能达到了国内领先,部分功能达到世界先进水平.利用以上技术和设备,在不同的地点(上海五四农场、中国科学院石家庄农业现代研究所、宁夏暖泉农场)、时间(从2000年至今),对不同的作物(小麦、水稻等,这是因为目前中国的联合收割机作业对象以此两种作物为主)进行了一系列的测产实验,取得了许多第一手的资料,为推动中国精准农业技术的发展与应用积累了必要的数据和经验.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1精准农业的概念与内涵

1.2精准农业的基本技术及其功能

1.3国内外发展现状

1.4我国精准农业的主要研究内容

1.5我国发展精准农业的必要性

1.6发展精准农业应该避免的误区

1.7我国发展精准农业的建议

1.8本报告的主要研究内容

第二章精准农业关键技术

2.1精准农业的技术支撑体系

2.2精准农业关键技术

第三章GPS在精准农业中的应用研究

3.1 GPS系统构成

3.2 GPS定位原理

3.3 GPS系统误差

3.4 DGPS与定位精度的提高

3.5 GPS和DGPS系统的选择和开发

3.6 GPS数据接收软件的开发

3.7 GPS25LP信号接受板的设置

第四章智能测产系统的研制

4.1智能测产系统的结构组成

4.2智能测产系统的传感器

4.3本文系统开发使用的传感器

4.3.1冲量式产量传感器

4.3.2湿度传感器

4.3.3速度传感器

4.3.4割台升降传感器

4.3.5GPS定位系统

4.3.6数据处理单元/主控系统

4.4对传感器信号的融合处理

4.5系统采取的数字滤波技术

第五章无线数据传输系统的研制

5.1 GSM短信息无线数据传输系统的开发研制

5.1.1GSM简介

5.1.2SMS（Short Message Service）短信业务的原理与实现过程

5.1.3基于GSM短消息的数据传输应用

5.2 GPRS无线数据传输系统的开发研制

第六章系统实现与实验结果

6.1系统的整体实现

6.2系统软件设计

6.3测产结果

6.4实验结论与分析

第七章结论与展望

参考文献

博士后个人简历

博士后期间参与项目及论文情况

致谢