基于LandStar Navigator GPS/DGPS接收器的测产定位系统的研究

基于LandStar Navigator GPS/DGPS接收器的测产定位系统的研究 摘要 精细农业（Precision Agriculture or Precision Farming）是一种农业新模式，是信息化时代农业智能化技术与自动控制技术相结合形成的一种先进农业生产体系，它以DGPS,GIS,DSS为技术支持手段，核心是针对作物群体差异精确投入，在降低生产成本的同时充分利用资源，实现农业的可持续发展。精细农业分为三步：1、获取田区收获量等的空间差异数据；2、数据分析处理，结合管理决策系统生成田间处方图；3、智能卡控制农业机械实施调控。 目前，精确农业在发达国家已经形成一种高新技术与农业生产相结合的产业，并被广泛承认是农业可持续发展的重要途径。在美国、西欧等发达国家已经进入在生产实际中试验推广的阶段；而在我国，对精细农业的研究刚刚起步。消化、吸收国外先进的精细农业系统，并实现精细农业技术的国产化是发展的必然。 为了做好精细农业的第一步（获取产量空间差异数据），实现GPS位置信息与产量数据的实时对应无疑非常重要。本研究以AGCO公司的FieldStar精细农业系统的研究为切入点，通过试验研究该系统的对外CAN BUS接口，以获取GPS位置信息和其它控制信息。但试验证明，该接口提供的数据我们是难于识别的，而且该接口可能不提供GPS位置信息数据。 本研究进一步对FieldStar系统的LandStar Navigator GPS/DGPS接收器进行了试验研究。弄清了LandStar Navigator的对外接口（RS232接口）以及数据格式（NMEA 0183），基于该GPS/DGPS接收器以及产量传感器开发出测产定位软件系统，实现了GPS位置信息与产量信息的实时对应。通过试验证明，自主开发的测产定位系统可以实时、准确的记录产量和位置信息数据。 本研究对LandStar Navigator GPS/DPGS接收器的精度分别进行了静态标定和动态检测，试验结果证明，LandStar Navigator的精度较高，适合于大范围内精细农业的田间定位。 本研究对测产定位系统的整体效果进行了试验验证。首先建立一个试验模型，并根据试验模型绘利用Surfer软件绘出产量图。严格按照试验模型的数据，利用测产定位系统到选定的地块采集GPS位置数据并手工输入模拟产量数据，对应后的数据写到数据库里面。然后利用这些实际采集的数据绘出产量图。通过对比试验模型的产量图和实际采集数据的产量图，发现后者能够很好的反映实际产量数据的分布差异。这个试验结果表明，测产定位系统满足大范围内精细农业的作业要求。 本研究只是对精细农业的国产化做出了第一步探索。如何发展适合我国国情的精细农业系统，尚有很长的路要走。结合我院的实际情况，本文最后对精细农业的进一步研究工作提出了建议。 关键词：精细农业 LandStar Navigator GPS/DGPS接收器 测产定位系统 产量分布图