首先通过对卫星导航定位系统的简要概述,阐述其在农田平整自动控制系统中的应用,随后对基于RTK-GNSS技术的GNSS平地机的结构和原理进行论述,并在研究现有卫星平地铲的结构、类型和控制方法的基础上。根据我国农田作业环境,确定了GNSS控制平地系统总体方案。基于我国常用中等功率拖拉机液压系统的特性和GNSS平地机的工作性能要求。提出了卫星平地铲的方案和机械部分的构成。在本设计进行初期研究时我们对国内外现有的GNSS平地机控制系统进行了研究,并在其原有的设计基础上行了一定参考。设计出了适合黑龙江垦区作业条件GNSS平地机自动控制系统,并添加了新的的创新。
首先,在卫星平地铲车载显示控制器上设置车辆行走线,然后设置导航模式(直线或曲线)。通过从基站接收差分数据,可以实现厘米级卫星定位,并将准确的定位信息实时发送到控制器。方向传感器将车轮的运动方向实时发送到控制器。导航控制器根据卫星定位和车轮旋转的坐标实时向液压控制阀发送指令。通过控制液压系统油的流量和方向,可以控制卫星平地铲车辆以确保车辆遵循由导航耙设定的路线。
1、经常检查电源系统,以确保卫星平地铲的电压和电流满足系统要求。2、必须使用常规的抗磨耐压液压油。3、经常检查电缆接头和管道之间的连接是否可靠。4、经常清洁液压工作站的阀门。5、激光发射器和接收器,卫星参考站和卫星天线可以全天运行。尽管它们是防水和防尘的,但是如果在雨天或雪天中信号衰减并且在使用过程中降低了控制精度,则通常不允许它们工作。6、在停放平地机之前,请清洁整个系统并将其放置在干燥,阴凉的地方,以防风吹,日晒雨淋。7、完成工作后,将卫星平地铲压力调节至标准大气压,以延长系统的使用寿命。8、在存放期间,请勿挤压或扭曲液压工作站中的油管。9、如果长时间不使用机器,则应断开系统电源,并将控制仪器放入包装箱中以妥善保管。
卫星平地铲系统使用北斗定位系统提供的高精度定位信息,包括铲子当前位置的平面坐标(水平精度优于1cm)和高程(垂直精度优于1.5cm),手动设置采集点的距离或时间,然后启动“收集字段数据”,并以当前水平的平均高度为参考水平,比较铲斗的实时高度1、卫星平地作业半径可达3km,信号精度一致,便于大面积地面作业;2、卫星平地机不受天气影响,即使在大风天气也能保证操作精度;3、卫星平地铲不受地形限制,适合于大型复杂的陆地作业;4、卫星平地自动收集标高数据,以当前标高的平均标高作为参考平面,节省了人工测量的成本和时间,大大提高了作业效率;5、卫星平地面只需要站立在地面上,普通的三脚架就可以满足要求,易于安装且易于操作。
目前,国外自动驾驶导航系统已在欧美等发达国家和地区迅速兴起和发展,现已应用于整地,垄作,播种,施肥,喷洒农药,收获。由于卫星平地铲在精细控制和有效方面的作用,现已成为许多农业机械公司的标准配置。中国一拖,北汽福田,长发等国内企业都已开始研发前置自动驾驶导航系统。中国一托,北汽福田等通过前装式的卫星平地铲开发设计,积累了一定的经验并制定了相关标准。通过标准的实施以及自动驾驶导航系统和相关测试的开发,它支持行业预安装解决方案的开发和测试,并为自动驾驶导航系统的应用提供了基础。
1、自动驾驶控制;卫星平地铲是精准农业的一步。原理是将GNSS的位置坐标与农机的方向控制系统结合起来,以指导农机的运动。根据不同的原理,它分为方向盘转向控制和液压转向控制。卫星平地铲安装简单,但使用寿命较差;而液压转向控制系统使用寿命长,安装有点复杂,更适合于沙质土壤。2、生产预测和变量控制;我们可以很容易地计算出一块土地的单位产出,总产出/面积=单位产出;但是对于分配一块土地的输出,我们可以使用GNSS来提供帮助。具体方法是在收割机上安装GNSS和重量传感器,在地理信息系统软件中分析和处理这两种数据,之后形成产量图。