自动驾驶拖拉机前装应用技术研究及下线测试

介绍了目前市场上拖拉机自动驾驶系统产品的分类,研究了自动驾驶拖拉机前装应用技术中的电气系统匹配和液压系统匹配等关键技术,开展了前装自动驾驶拖拉机的液压跟踪测试和作业精度测试,有效保证了前装自动驾驶拖拉机的可靠性和作业精度。     

基于BDS的果园施药机自动导航控制系统

根据果园施药机自动导航喷药作业需求,设计了一种基于北斗卫星导航系统(BDS)的施药机自动导航控制系统。该系统主要包括RTK-BDS接收机、导航控制器、转向控制器、电控气动转向系统和三轴电子罗盘。其中转向控制器、电控气动转向系统和三轴电子罗盘构成转向角闭环控制回路,该回路可根据导航控制器发送的施药机期望转向角实现转向角的随动控制。将施药机的运动学模型和纯追踪模型相结合,设计了施药机直线跟踪导航控制器,输入为位置坐标和方位角,输出为期望转向角。针对果园地形特点对施药机进行了导航路径规划,并在果园进行现场试验。试验结果表明:所设计的导航控制系统,在施药机行进速度为2 km/h时,直线跟踪最大误差不大于0.13 m,平均跟踪误差不大于0.03 m,能满足果园自动导航作业精度要求。     

“两全两高”农机新引擎,助推产业提档升级

浇地用上了自走式卷盘喷灌机,深松作业的拖拉机装上了“北斗导航”,播种机在播种时会自动“报警”,果品采摘运用了自走式移动平台,信息化养殖机械走进了渔业生产,这些“高质高效”的农业机械使山东莱州从“全国主要农作物生产全程机械化示范县”迈向“两全两高”农业机械化示范县.     

北斗林业生态移动巡护平台在森林管护中的研发及应用

森林资源是林业现代化建设的物质基础。培育、保护和管理森林资源,对于维护国家生态安全具有战略性、决定性作用,因此,对森林资源进行科学高效的保护显得尤为重要。针对目前森林管护工作中存在的问题,原国家林业局协同中国林业科学研究院等单位进行林业生态建设与保护北斗示范应用系统工程建设,在此背景下,开展了北斗林业生态移动巡护平台研发,并在林草领域加以应用,为森林巡护提供了信息技术支撑,对实现日常管护工作的精准化,提升护林员的工作效率和管护质量,起到了积极作用。同时,该平台的应用,使森林资源得到了更有效的保护,促进了林业治理体系和治理能力的现代化进程。     

基于北斗船位数据的拖网渔船捕捞努力量算法研究

渔船捕捞作业行为识别算法准确率直接影响捕捞努力量的估算精度，现有的捕捞作业行为识别算法存在特征局限及算力要求高等问题。基于2019—2021年辽宁省拖网渔船的北斗船位数据计算捕捞努力量，构造含空间信息的特征向量和基于极限梯度提升算法的拖网渔船捕捞作业行为识别模型。结果表明，模型的准确率、敏感性、特异性和马修斯相关系数分别为96.47%、99.58%、95.02%和0.923 4。捕捞努力量平均绝对误差为0.100 9 kW·h,均方根误差为0.985 1 kW·h。研究证实，提出的捕捞努力量算法精度较高，可为渔业资源评估和限额捕捞管理提供基础数据支撑。     

基于机器视觉的农机转向半径测量方法及试验

转向半径是研究农机转向特性的重要指标，目前常用的测量方法存在着局限性大、操作复杂、价格昂贵等缺点。为此，设计了一种基于机器视觉的农机转向半径测量方法，在测试地放置标杆，农机上安装摄像机，农机运动时，记录标杆上特定点的影像经过读取图像信息计算出某一时刻的转向半径。用北斗导航系统对结果进行校验并改进，最后的测量误差在10cm以内，满足田间试验的精度要求。此方法操作分为标定、摄像和图像处理、计算等步骤，大部分时间在室内完成，可以大大减少现场工作的时间和强度，且操作简单、成本低，可以应用于农机转向特性测量。     

基于VMS的我国捕捞渔船出海时间与航程量化分析

近海捕捞渔船在各渔场的出海时间与航程量化数据是渔业管理中的参考信息,本文根据船舶监控系统2018年2.5万余艘海洋捕捞机动渔船的12.87亿条船位数据,利用渔场格网与渔船轨迹的拓扑关系,设计了捕捞渔船出海累计时间与航程计算方法,统计出累计时间3439 万h,累计航程25512 万km,分析结果显示：各省出海作业渔船主要分布在其沿海附近渔场,累计时间和航程近海高于远海。辽宁省、山东省、浙江省、广西区的捕捞渔船的累计时间值存在两个峰值与谷值,辽宁省、山东省两省与浙江和广西区相比1～3月累计时间明显偏低。量化方法与统计结果可辅助于渔业限额捕捞管理。