随着科技再农业上的深度应用,科技兴农已经成为一种大的趋势。平地是农耕的基础,随着更多大面积种植场所、农场等的出现,对地表平整,种植条件,水资源使用,肥料的利用率都提出了更高的要求。北斗平地斗随着GPS,北斗等GNSS高精度定位系统的应用,卫星平地机以其全天候,高精度,距离远等特点,开始在农业生产上发挥作用。 此款卫星平地机就是结合了先进的GNSS技术,通过RTK差分运算,实现厘米级的平地,为农业生产平地提供了技术保证。北斗平地斗卫星平地机优点:1) 可节约灌溉水30%--50%:节约用水,降低费用,提高灌溉效率。2)可以提高产量20%--30%:平整度高,便于灌溉,有利于提高作物的出苗率,改善作物的生长环境,促进作物的均衡生长,进而提高作物的产量和品质。3)可以提高肥料利用率20%以上:平整后的土地,施用化肥能被有效的保存在作物根部,且分布均匀,所以不会出现肥料流失和脱肥现象,确保了农作物出苗率,减少了环境污染。4)土地利用率可以提高3%--7%:越是大的地块,减少了田埂,增加了可用耕地面积,提高土地的利用率。 5)科学精准的的平地操作,可提高农机具的作业效率。 6)科学有效的控制操作,可以保证平整度的误差在±2.5cm,远远优于人工平整,肉眼的平整度也不是人工操作可以媲美的,使得土地平整的一致更高,对于坡度模式的平整,可以保证土地按照统一坡度进行平整,为后续的科学种植,提供的可靠的基础保证。
(1)设计开发一个通用的北斗平地斗控制平台及相关装置,可以方便地应用在各种农机上;(2)转向控制方法的研究;(3)农机模型及导航控制方法的研究;(4)在不同的农机上从硬件、软件、网络角度.如何快速集成安装北斗平地斗。本文对上述四个问题进行了深入研究,设计了通用导航控制平台,提出了相关模型和控制算法,在联合收割机和拖拉机上成功地进行了平台的集成应用,并完成了路面和田间自动导航控制实验。
在调平操作期间,激光发射器发射的光束可以旋转360°,以形成激光扫描平面作为系统操作的参考平面。控制器基于由操作者设定的北斗平地斗的高度与基准面之间的高度差作为控制量来进行调平控制。在处理高度差信息后,发送电信号以控制液压控制阀,以自动控制刮板的高度,以使其能够保持定位的仰角。工作特点:在农田中,北斗平地斗主要用于农田的精整中,以实现农田节水灌溉,减少肥料的流失。适用于灌溉前的旱地农田平整和水田平整。校平精度高达±2cm,可以在400m的半径内工作。平整土地的高度差不超过30cm,以实现高精度的土地平整作业。
优化后的北斗平地斗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,北斗平地斗平整效果良好。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。
激光平地机是使用激光束作为反馈控制的农田平地机。其工作原理是激光发射器发出的旋转光束在工作现场上方形成一个平面,该平面是北斗平地斗的基准平面。激光接收器安装在伸缩杆上,靠近平铲的刀片。当接收器检测到激光信号时,它将连续向控制器发送信号。控制器收到高度变化信号后,将自动进行校正。该信号控制液压控制阀以改变液压油流向气缸的方向和流量,并自动控制铲子的高度以完成地面平整操作。北斗平地斗主要由激光发射器,激光接收器,控制器,液压系统和校平铲组成。