农业自动化与信息化技术PPT(共72页)

GPS与精准喷药
运用GPS监测病虫草害是预测预报的新手段， 通过GPS系统连接高质量视频摄像系统拍摄分析图 像，可以收集原始数据，监测大田作物，得出田 间病虫草害分布大小位置，并可以通过逐次拍摄 确认害虫的迁飞路线、种群数量和为害程度，以 及病虫草害发展方向及流行趋势。
如要对大面积农田集中进行喷药 ，则可选择装有差分GPS(DGPS)的飞机 。DGPS航空导航系统可以引导飞机从 机场直接前往作业区，在已设计的航 线和高度飞行喷洒药物，若飞机加满 药物再次返回作业区时，系统还能让 飞机到达上次药物喷洒停止时的准确 地点，以便确保既无重复喷洒又无遗 漏区域。
• 全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美 国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星 导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、
空三大领域提供实时、 全天候和全球性的
导航服务，并用于情报收集、核爆监测和
应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全 球战略的重要组成。经过20余年的研究实 验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球 覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设 完成；中国北斗导航系统已经达到国际水
农业自动化与信息化技术
Automation and Information in Agriculture
罗玉成
中国农业机械与信息融合技术
2014年1月
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
显示，自动导航精度为5厘米，接近国际先进水平
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中国工程院院长周济院士高度赞扬“农业机械导航及自动作业”
从理论到实践的成功转化，并随着中国“北斗卫星导航系统”网络不
断发展完善，可以大幅降低成本，有助于农业机械导航及自动作业的
推广及应用。周济院士还充分肯定了福田雷沃重工对中国农业现代化
做出的努力，并希望今后有更多的产学研结合的成果，促进国家农业
GPS与精准灌溉
精确灌溉既能满足作物生长过程中对 灌水时间、灌水量、灌水位置、灌水成分 的精确要求，又能按照田间的每个操作单 元的具体条件，精细准确地调整农业用水 管理措施，最大限度地提高水的利用效率 和利用率。在田间运用GPS土地参数采样器 采集植物生长的环境参数，如土壤湿度、 地温等，通过GPS中心控制基站利用专家系 统进行植物分析，可以调控植物生长环境 ，精确凋控节水灌溉系统。
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罗锡文表示，这是我国首次真正在大田测试应用农机导航及作业
自动系统，体现了中国现代农业机械信息化、智能化、自动化水平。
在今后的实际生产应用中，还将继续提高智能化程度，真正能够实现
无人驾驶。批量生产后，在保证质量和性能的前提下，价格至少比美
国的便宜1/3。目前，Байду номын сангаас套农机导航及自动作业系统经过多次的测试
平，已经应用于军事，工业，农业等现代 化设备上。
这项技术可 以用来引导飞 机、船舶、车 辆以及个人， 安全、准确地 沿着选定的路 线，准时到达 目的地。
全球定位系统的主要特点：
• (1)全天候； • (2) 全球覆盖； • (3)三维定速定时高精度； • (4)快速省时高效率： • (5)应用广泛多功能。
现代化的发展。
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据福田雷沃重工副总经理王玉荣介绍，农机导航及作业自动系统
是自主研发的成果，系统的应用真正体现了智能化和自动化水平，利
信息与农业机械装备相结合实现了信 息的可交互性、可扩展性和通用性。
精确种子工程和精确播种工程的有机
结合，要求精确播种机具有播种均匀、精 良播种、深浅一致，这样精确播种技术既 可节约大量种子，又能使作物在田间获得 最佳分布，从而提高作物对营养和太阳能 的利用率。而利用精确收获机械不但可以 做到颗粒归仓，同时也能根据一定标准， 准确分级。
插秧机市场
2015 年： 水稻种植机械化水平要达
到45％ 。 全国插秧机的保有量需 达到100 万台以上，近 期每年平均新增6-8 万台 ，产品及配件总销售额 预计达到150 亿元。 若种植机械化水平达到 70％，插秧机市场产品 及配件总销售额预计达 到300 亿元。
• 农业机械导航及自动作业系统”是由中国工程院罗锡文院士与福田雷 沃重工共同研发的。该系统基于在欧美自动导航技术的基础上，结合 国内农业生产的具体情况，采用三维技术优化设计，集全球卫星定位 、GPS自动导航、电控液压自动转向、作业机具自动升降、油门开度 自动调节和紧急遥控熄火等多项自动化功能为一体，直线导航跟踪精 度小于5厘米，自动对行精度小于10厘米，转向轮偏角控制精度小于1 度，实现了拖拉机自动控制精密播种、施肥、起垄、施药等作业，大 大提高了拖拉机作业的标准化，从而实现了精准作业。
三、GPS在精准农业中的应用
利用GPS技术， 配合遥感技术（RS ）和地理信息系统 （GIS），能够做到 监测农作物产量分 布、 土壤成分和性 质分布、做到合理 施肥、播种和喷洒 农药，节约费用、 降低成本、达到增 加产量提高效益 的 目的。
GPS与精准施肥
GPS为控制施肥提供空间定位 和导航支持，基于GPS的变量施肥 技术能根据不同地区、不同土壤类 型、土壤中各种养分的盈亏情况、 作物类别和产量水平，将微量元素 与有机肥加以科学配方，做到有目 的地科学施肥。
精准农业的技术体系
精准农业是现代信息技术、生物技术 、工程技术等一系列高新技术最新成就的 基础上发展起来的一种重要的现代农业生 产形式，其核心技术是地理信息系统、全 球定位系统、遥感技术和计算机自动控制 技术。精准农业系统是一个综合性很强的 复杂系统，是实现农业低耗、高效、优质 、安全的重要途径。
GPS与精准耕作
将GPS,GIS和精细 农业、旱作节水农 业相结合，开发精 细农业和田间实时 导航监控相结合的 地理信息管理系统 ，实现了田间车辆 多目标监控;
建立农业机械装备数据库和查询 系统，可方便地进行100多种农业机械 装备数据的查询、添加、删除、保存 等操作;通过获取车辆的实时信息，调 取地图中的信息，将田间动态的车辆