
研究激光控制平地技术应用原理,开发了激光控制平地系统,农田三维地形测量系统和激光控制平地决策支持系统,构建了适合我国实际情况的低成本卫星液压导航机械。其中,激光控制平地系统由激光发射器,激光接收器,控制器,平地铲运设备组成。激光发射器选用的激光扫平仪,作为激光控制平地系统的激光发射器;卫星液压导航采用双重滤光技术滤除干扰光,实现了信号的接收、处理、转换和传送.控制器采用模糊控制算法输出控制信号,实现了对平地铲运设备中的液压系统的控制。

1、新的显示控制器;集成控制器和显示屏,完美的视觉操作,智能准确2、北斗专用接收器;卫星液压导航与基站互通的信号由无线电台发送,信号稳定,并且为操作提供了高达2cm的精度。3、地面基站系统;地面基站主要提供更准确的位置信息以通过无线电站进行传输。4、北斗卫星天线;外部无线电天线具有更高的接收灵敏度和高性能。系统配置计划功能;集成控制器和显示屏,完美的视觉操作,智能准确,控制器使用寿命长,地面基站不受天气影响,使用中国自主开发的卫星液压导航,所有信号业务都是免费的。

01操作精度;两种平地作业的精度均达到2cm,效果非常好。02工作范围;普通卫星液压导航的信号传输半径约为400米,而卫星平面信号可以达到5-10公里。03环境要求;激光操作会受到天气的很大影响,如果地形不同,则卫星平板的所有数据和操作都可以在显示屏上读取和操作,而卫星液压导航则麻烦得多。05安装调试;普通激光平地在卫星平地上仅需一小时即可解决复杂的安装和调试过程。06价格因素;尽管卫星水准仪很不错,但价格却比激光水准仪的价格高得多。一套普通的激光水准仪设备的价格为30,000至50,000元,而一套卫星水准仪的价格则为80,000至100,000元。

卫星液压导航主要包括卫星接收天线,车载接收器,控制器,液压阀,角度传感器和车载终端。(1)卫星接收天线:接收北斗信号的卫星与GPS,伽利略和其他卫星信号兼容。(2)车载接收机:车载接收机是北斗高精度定位设备,可接收北斗卫星信号。(3)控制器:根据北斗高精度接收器和角度传感器的实时信息以及计划路线上的车辆状态,执行实时闭环计算并将指令实时发送到液压阀,以便车辆始终准确地保持预定路线。(4)液压阀:液压阀是系统的液压控制系统,卫星液压导航主要使用液压油作为工作介质进行能量转换,传递和控制。(5)角度传感器:它可以实时感应车辆的转向角,并将高精度的转向信息发送到控制器。

优化后的卫星液压导航主要由集成控制终端、自主差分GNSS接收设备、液压系统以及平地铲运设备几部分构成;以Visual Studio2008为系统软件开发环境,GNSS精细平整集成软件能够实现农田地势测量、基准设计及平整作业等功能。该智能平地系统在中国农业大学上庄试验站进行了长时间平整实验,平面平整后较大高程差从20.9降到10.5 cm,高程标准差从10.6降到5.5 cm,平地误差小于5 cm的测点累积百分比从77%上升到90%左右,卫星液压导航平整效果良好。坡面平整的坡度从0.239%降到0.120%,符合设计要求。结果表明,系统工作稳定可靠,作业精度满足土地精细平整要求,适用于在中国推广应用。

提高土地利用率。该系统的基站位于农场农机管理服务中心。设备需要24小时工作。基站的覆盖半径较大为50KM,可以完全覆盖整个站点号的工作区域,并满足农用农机现场作业的要求。当卫星液压导航使用自动驱动系统进行打垄,播种,喷洒,整地和其他操作时,组合线之间的偏差和千米的线性偏差可以控制在2.5厘米之内,从而降低了农作物的生产成本并提高了质量农学操作。在操作过程中避免现场“重新泄漏”,降低生产成本,提高土地利用率,并增加经济效益。提高机车时间利用率和运行质量该系统提高了机车的运行性能,延长了运行时间,可以实现夜间播种作业,大大提高了机车的出勤率和时间利用率。同时,卫星液压导航机械可以减轻驾驶员的劳动强度。在操作过程中,驾驶员无需操纵方向盘,可以花更多的时间关注农具的工作状况,有利于提高野外作业的质量。