研究用于农业机械的智能耕作机

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1、研究用于农业机械的智能系统云南农业大学工程技术学院摘要31．发展现状32.系统工作原理42.1GPS系统42.2地理信息系统GIS62.3GPS和GIS平台的综合应用72.3.1信息检索查询72.3.2多媒体信息输出72.3.3周边情况查询72.3.4决策及事件响应82.3.5指挥监控调度跟踪82.3.6导航/路径计算82.4自动驾驶仪工作原理82.5遥感系统92.6遥测遥控系统102.7程序控制部分112.8自动反馈系统122.9智能控制系统123.科学依据和意义124.研究意义145.结论与展望146参考文献15摘要研究用于农业生产的智能耕作机

2、械操作系统，利用GIS系统和GPS系统对智能化无人耕作机进行控制。靠程序控制装置操纵实现自动耕地，包括自动驾驶仪、程序控制系统、遥控与遥测系统、自动导航系统、自动反馈系统，路障检测系统，应急警报系统。应用该系统能对不同土质进行高效，节能的作业，设计灵活,可实现不同意义的使用,同时具有低功耗、高性能、智能化等优点。在传统机械的基础上，增加智能控制装置代替人工操作。提高耕地效率，减轻劳动强度。为今后智能耕作机能精确高效作业，符合不同作物种植的农艺要求提供理论。关键词：智能耕作机;GIS;GPS;遥测系统;自动反馈系统1．发展现状近年来先进的制造技术、新

3、材料的涌现，电子技术、通讯技术等的进步，电子监控、液压和自动控制等技术在耕作机械上得到了广泛的应用。为农业机械带来了新的技术变革，推动了农业机械向智能化自动化方向发展。有关农业的智能化技术研究在不断增多，其中研究和应用得最多的是GIS、GPS、计算机视觉、图像处理系统等。此外，神经网络系统、决策支持系统也在农业生产方面得到了一定应用。现代化农业除要求农业机械性能稳定工作可靠操纵方便灵活等基本特点外还应使作业过程达到半自动化,自动化并具有运行状态监测故障自诊及其自动报警功能，以便能及时准确地报出故障部位，实现耕作机的智能化控制。用智能控制代替人工操作

4、提高耕作效率，减轻劳动强度已成为未来农业机械发展的方向。2.系统工作原理系统大体上由无人机载体、自动驾驶仪、程序控制装置、地理信息系统、遥感系统、自动导航系统、自动反馈系统、路障检测系统、警报系统、专家系统、ICS（智能控制系统）组成。GIS（地理信息系统）和GPS主要用于采集地理信息和坐标位置的数据和辅助控制。自动驾驶仪是基于GPS技术的道路导航装置。遥感系统用于地表和作物识别。自动反馈系统根据系统输出的信息来进行控制，即通过比较系统行为与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的系统性能。通过这些系统可实现自动化控制，可实现不同意义的使用,能控

5、制耕地机械对不同土质进行高效，节能的作业。2.1GPS系统利用GPS与传感器、计算机控制等科技的集成，可以装配成智能化的农业机械，从而实现田间作业自动导航、精确定位以及适应地形起伏等情况。GPS系统主要由用户接受部分、地面监控部分和空间星座部分共同组成。用户主要依靠GPS系统接收机接收卫星发射出来的信号，从而获取定位观测数值，在经过相关处理之后，完成定位导航的任务，并将所接收到的信号进行放大、变换以及合理处置。地面监控部分主要是由监测站、主控站构成，它们分别具备监测采集卫星信息、对空间卫星进行信息注入和修正参数等功能。各站之间主要依靠现代化的通讯系

6、统进行联系，实现各项工作高度精确的自动化运转。利用GPS系统定位作业者或农业机器在田间的瞬时位置，通过传感器及监测系统随时随地采集田间数据，并将这些数据输入地理信息系统(GIS)，结合事先储存在GIS中数据、以及专家系统和决策支持系统对信息进行加工、处理，做出适当的农业作业决策，再通过作业者或农业机器携带的计算机控制设备，实现对作物的变量投入或操作调整。应用全球定位系统，可按照田间每一操作单元的具体条件，精细准确地调整各项土壤和作物管理措施，最大限度地优化使用各项农业投人，以获取最高产量和最大的经济效益，同时能有效地保护农业生态环境，保护耕地等农业

7、自然资源，把科学的精细性引进了农业生产的过程。GPS在无人驾驶拖拉机上的应用。无人驾驶拖拉机是由固定操作站控制的无人驾驶农业机械，它在全球卫星定位系统或者在田间附近地面系统的导航下开展作业。通过自动导航系统，拖拉机在无人驾驶的情况下，能够沿着直线和不规则的曲线自动行驶，这种技术目前在欧美国家正在得到快速推广。我国也研究成功了无人驾驶拖拉机，实现了拖拉机在田问作业条件下的自动导航和地头转向控制，这项技术对我国现代农快速的发展具有重要现实意义。更多更广泛的智能化农业机械，随着GPS的广泛应用和各种新技术的集成，必将走进农业生产一线。2.2地理信息系统G

8、IS地理信息是指表征地理要素的数量、质量分布特性、相互联系及其变化规律的数字、图像与图形特征的总称。其将地球表面、地表上空