论文部分内容阅读
拖拉机播种作业机组自动导航路径规划系统设计和研究可以减少重复作业和漏播作业,加快作业进度,节约时间,降低成本,减轻播种作业驾驶工作人员的工作量,为实现农业现代化打下坚实的基础。 首先,概述拖拉机播种作业机组自动导航系统和拖拉机播种作业机组自动导航路径规划系统。选取TN654拖拉机、播种机、计算机、AgGPS332、C#语言、ArcGIS软件等开发拖拉机播种作业机组自动导航路径规划系统,绘制了系统软件模块图,制定该系统所要实现的主要功能。 然后,设计农田电子地图。介绍电子地图的特点和电子地图的设计原则;重点说明图纸数字化、遥感图像制图、利用GPS生成电子地图这些电子地图主要生成方法,根据目前缺少图纸和遥感地图、拥有AgGPS332以及能够熟练使用的实际情况,选择利用GPS生成电子地图的方法;详细描述利用GPS生成电子地图的方法,选取NMEA-0813格式中GPRMC语句作为GPS数据来源;投影方法选用高斯-布吕格投影方法,将WGS84大地坐标系转换为Beijing1954平面直角坐标系,并展示了试验地块的矢量电子地图图例。 其次,利用C#语言,在VS2008环境以及ArcGISEngine9.3控件的辅助下,开发路径规划系统软件。该系统软件可以划分为GPS串口通信部分、地图管理部分以及路径规划部分。GPS串口通信部分主要实现GPS接收机与笔记本电脑的通信,GPS数据接受和存储;地图管理部分主要实现文件管理、工具管理、图层管理、数据管理以及地图显示等的功能;路径规划部分主要实现绘图、路径跟踪以及轨迹回放功能;同时介绍这三部分主要功能描述、设计思路以及主要代码。 最后,本文对农田作业中常用的离心行走法、向心行走法、套行法、梭行法以及绕行法进行研究,总结这5种方法的特点;调研农田种植模式,播种行距采用66cm+10cm,地膜采用3模12行(每模1.2m);进行GPS接收机精度测试试验,GPS接收机静态测试精度为可以达到22cm,动态测试可以达到30cm,因此GPS接收机精度符合播种作业精度要求;采集试验区域边界位置,获取了试验区域矢量电子地图,并获的拖拉机播种作业机组最小转弯半径为4.5m;根据地块的形状、播种作业要求、转弯半径要求,用5种路径规划方法规划出5种播种作业路径行驶方案图。经过路径跟踪试验之后,保存位置数据,选用工作区域行驶精度、工作行程率、移动时间利用率、重播率以及漏播率进行评价,得出套行法为该地块最优路径规划方法。