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我国是一个农业大国,农业和农村经济的发展直接影响到整个国民经济的发展。农药的使用在增加了粮食产量的同时,也导致了农田生态系统脆弱化,造成了环境的污染和退化。本课题就“精确农业”中基于GPS的变量投入技术在植保作业中的应用一变量喷雾而展开的一系列实验研究工作,是解决农药的这一使用问题的最佳方法之~。
本文综述了“精确农业”中变量喷雾体系概貌,并对课题的主要实验设备喷雾控制系统SCS450进行了技术分析,为今后研制可实施变量投入技术的智能机械提供了可供参考的模型。实验说明,可以在我国利用田间计算机AgGPS170控制SCS450对农作物实施变量喷雾作业,实现病虫草害的防治。
为了开发自己的变量控制模型,解决了普通计算机与AgGPS132接收机和SCS450喷雾控制系统的通讯问题,并对AgGPS132接收机输出语句经过数据判别后,提取位置、速度、时间等有用数据存入数据库。根据数据库内的数据制作模拟的变量喷雾处方图,并指导变量喷雾装备在模拟地块内实施变量作业。
鉴于处方图的精度对变量作业效果影响较大,我们采集了大量的GPS定位数据进行统计和分析,发现GPS定位数据具有正态分布的特性,据此可以采取o、3o或40的方法剔除粗差后,再用算术平均值的方法进一步提高单点定位精度;而不规则的图形测量则主要是采用操作和程序设计上的措施和方法提高其定位精度,也可加入制图根点减小整体相对误差。实验分析得GPS测速误差为0.46m/s(Q=0.03),符合正态分布规律;并建议实施变量作业的装备行走路线的近似直线段不小于5m,以保证定位导航的精度。
本文最后给出变量喷雾控制命令触发模型,实现了利用PC机控制SCS450实施变量喷雾的目标,为在我国研究“精确农业”中变量实施的其它应用设备提供了理论和实践基础,具有很大的应用价值。