中国农业大学--农业工程导论(12)VIP专享VIP免费

农业自动化与信息化技术AutomationandInformationinAgriculture毛志怀中国农业大学工学院2009年12月一、农业装备设施自动控制二、农业生产过程自动化三、农业信息技术四、精细农业系统集成一、农业装备设施自动控制农业机械系统控制农机作业自动监控设施环境系统监控农机系统控制复杂性、动态性、可靠性执行机构控制运动、方向、顺序动力系统控制转速、马力、过载操作系统控制操向、调节、鲁棒机器状态监测检测、显示、报警、自动处理农机作业自动监控复杂性、动态性、可靠性作业工况监控速度、温度、负荷、作业量作业质量监测精度、损失、重漏动力能耗监测输出、燃油、电耗作业效率监测幅宽、处理量安全失效监控发动机、工作部件、易损、润滑、防护部位设施环境系统监控集约化、高度依赖人工气候、敏感环境参数监测温湿度、气体浓度、养分环境调控光、温、水、气、肥生产系统控制栽植、管理、摘收、饲喂、废弃物处理二、农业生产过程自动化自动化机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，其目标是“稳，准，快”。生产过程自动化生产系统自动化智能化---农业机器人技术三、农业信息技术信息技术有关数据与信息的应用技术。其内容包括：数据与信息的采集、表示、处理、安全、传输、交换、显现、管理、组织、存储、检索等。农业信息技术农村信息化四、精细农业系统集成机械化、自动化、智能化、信息化空间信息空间定位与自动行驶实时变量作业无人系统AutonomousSystems智能系统IntelligentSystems辅助驾驶Operator-Assist20002000+x2000+2x农机驾驶系统发展辅助转向TurningAssistance多机组协同Multi-vehiclecooperation记录-重放Record-Playback远程操纵系统Tele-operatedSystems功能扩展HumanFunctionAugmentation全自动导航FullyAutonomous精确导向PrecisionGuidance非接触式作物探测Non-ContactCropDetection对行系统SwathTrackingSystems自动驾驶Autoguidance定位系统Positioningsystems平行跟踪ParallelTracking辅助操纵Operator-Assisted基于GPSGPS-based基于传感Perception-based自动导航AutonomousVehiclesGPS定位GPSPositioning定位接收装置SystemOptions:WAAS免费，静态精度~75cmSingleFrequencyreceivers收费~$500/yr，静态精度~75cmDualFrequencyGPSreceivers收费~$800/yr，静态精度~25cmRTKGPSreceiver需要设基站高解析精度~2cm(Staticaccuracyestimatedoverashorttimeperiod)农机导航AgriculturalVehicleNavigation行走速度犁地：旋耕:2-7km/hr凿式犁:5-10km/hr割草:5-10km/hr喷雾:3-7km/hr施肥施药:5-11km/hr操向精度普通精度:12-40cm(适合耕地)较好精度:4-12cm(适合施肥施药)高精度:2-4cm(适合播种、中耕、收获)24小时WAAS静态精度测定StarfireStarfireOutbackOutbackOSUStudyonStaticAccuracyofWAASPerformanceMetricsforpositioningsystems(RMSerror)静态精度OSUStudyonStaticAccuracyofWAASRMS/CEPErrorsfromDailyAverage(m)Starfire(WAAS)Northstar(WAAS)Outback(WAAS)Satloc(WAAS)Trimble(WAAS)Trimble(OmniStar)Day11.40/1.132.33/1.680.61/0.490.74/0.541.97/1.49Day22.12/1.072.30/1.670.53/0.380.62/0.422.13/1.43Day31.28/1.062.44/1.730.53/0.370.60/0.471.86/1.37Day41.33/1.122.15/1.540.48/0.360.59/0.480.59/0.44Day51.34/1.132.29/1.650.49/0.380.64/0.530.50/0.39AVG.1.49/1.102.30/1.650.53/0.400.64/0.491.99/1.430.55/0.42两个精度概念绝对精度Accuracy–Theaccuracyiscalculatedfromthemeasurementerrorscomparedtotheabsolutetruelocation相对精度Precision–Precisionisdeterminedfromthemeasurementerrorscomparedtotheestimatedtruelocation,whichistheaverageofthemeasurements.静态误差分布试验UIUC静态误差分布试验UIUCGPSReceiverAccuracy(one-sigma)Precision(one-sigma)(m)(inch)(m)(inch)StarFire/SF2StarFire/SF1StarFire/WAASAgGPS132/OmniStarAgGPS1...