农业导航技术概述与应用.pptxVIP

农业导航技术

目录CONTENTS02田间变量信息定位采集技术03农业机械田间作业自主导航技术01概述04农产品物流过程跟踪技术05本章小结

01概述

1概述GPS卫星星座由24颗卫星组成，其中21颗为工作卫星，3颗为备用卫星。某观测点接收卫星数示意

1概述1.1GPS绝对定位GPS绝对定位是以地球质心为参考点，确定接收机天线在WGS-84坐标系中的绝对位置。其原理是以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离观测量为基准，根据已知的卫星瞬时坐标，来确定用户接收天线所对应的位置。GPS绝对定位图

1概述1.1GPS绝对定位根据用户接收天线所处的状态不同，GPS绝对定位又可分为动态绝对定位和静态绝对定位。GPS绝对定位图动态绝对定位静态绝对定位GPS绝对定位

1概述1.2相对定位动态相对定位指用两台GPS接收机，将一台接收机安设在基准站上固定不动，另一台接收机安置在运动的载体上，两台接收机同步观测相同的卫星，通过在观测值之间求差，以消除具有相关性的误差，提高定位精度。而运动点的位置是通过该点相对基准站的相对位置实现的。相对定位系统组成示意图流动站组成示意图

1概述1.2相对定位动态相对定位可分为测距码伪距为观测值的动态相对定位和以载波相位伪距为观测值的动态相对定位。其中，载波相位动态相对定位在小区域范围内可达1至2厘米的精度。测距码伪距为观测值的动态相对定位以载波相位伪距为观测值的动态相对定位动态相对定位

02田间变量信息定位采集技术

2田间变量信息定位采集技术定量、定位地进行施肥、灌溉、杀虫等农作作业，不但可以节约大量的肥料、淡水及杀虫剂，还可以将环境污染降低到最小程度。因此，田间变量信息定位采集技术是物联网农业的又一项关键技术。定量、定位地进行农作作业农田作物产量分布信息农田土壤信息分布图

2田间变量信息定位采集技术2.1GPS农田坐标变换农田环境下常用的坐标系为参心坐标系，其原点与地球质心重合；GPS定位数据为WGS-84地心大地坐标。所以，农田变量信息定位采集时首先要进行坐标转换，即从WGS-84转至北京54坐标系或80国家坐标系。地球直角坐标系与地球大地坐标系的关系示意图WGS-84北京54坐标系/80国家坐标系

2田间变量信息定位采集技术2.2GPS动态定位动态定位是接收机载体在连续运动状态下实现定位。这种定位目前大致有三种方法：单点动态定位、实时伪距差分定位和载波相位差分后处理动态定位。定位方法单点动态定位实时伪距差分定位载波相位差分后处理动态定位定位精度米级C/A码：10米级(在SA影响下为100米级)分米级C/A码差分定位精度比单点动态定位可提高35%厘米级

03农业机械田间作业自主导航技术

3农业机械田间作业自主导航技术导航技术是物联网农业智能装备技术的一个重要组成部分。随着大功率、高速大幅宽、复杂功能作业机械的不断发展，人工驾驶难度增加，作业质量难以保证，需要借助自动控制技术保证作业机械按设计路线高速行驶和良好的机组作业性能。农业机械导航天宝公司自动导航系统自动导航系统作业现场

3农业机械田间作业自主导航技术3.1研究意义自动导航技术可以保证实施起垄、播种、喷药等农田作业时衔接行距的精度，使拖拉机、联合收获机和其它农耕管理机具备自定位、自行走能力，实现无人驾驶。提高作业精度减少重播、漏播提高土地利用率延长工作时间提高机车出勤率提高时间利用率有利规模化生产减少油料、肥料投入减少对土壤的不必要压实提高驾驶安全性减少驾驶员工作负荷减少农药等对人体伤害

3农业机械田间作业自主导航技术3.2导航方法分类根据导航系统的定位原理，农业机械导航系统可分为机器视觉导航、GPS姿态传感器导航和多传感器融合导航等多种类型。（1）视觉导航将摄像机作为位置测量传感器，利用图像处理技术识别作物行，确定导航基准线，实现农机与作物的相对位置与航向信息的测量。视觉导航工作原理农田信息获取视觉图像处理定位跟踪（路径规划）受控对象按导航路径移动

3农业机械田间作业自主导航技术3.2导航方法分类（2）GPS姿态传感器导航GPS姿态传感器导航技术主要依靠GNSS定位系统、运动姿态传感器等，在作业过程中实时检测作业机械位置和姿态信息，通过信号融合技术实现GPS绝对定位和相对位置，以提高导航定位精度。RTK-GNSS导航定位系统示意图

3农业机械田间作业自主导航技术3.2导航方法分类（3）多传感器融合导航受农田作业环境、传感器自身性能及其它不可预测因素的影响，仅利用单一传感器的导航系统往往会造成作业精度不高或系统工作不稳定。因此，研究多传感器融合的农业机械导航系统是提高系统性能的有效方式。多传感器融合导航定位示意图+++…GPSINSAHRS

04农产品物流过程跟踪技