農(nóng)機(jī)工作狀態(tài)實時無線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、本文針對黑龍江省農(nóng)墾耕作面積大、農(nóng)機(jī)數(shù)量龐大等實際情況導(dǎo)致農(nóng)機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測困難的問題,借鑒了西方發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的農(nóng)業(yè)概念—精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),研制實時無線監(jiān)測系統(tǒng)。本文融入先進(jìn)的智能農(nóng)業(yè)模型、無線通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、定位技術(shù)、圖像監(jiān)測技術(shù),設(shè)計了能夠采集農(nóng)場中的各類農(nóng)業(yè)機(jī)械工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。為了縮小農(nóng)機(jī)的定位誤差,本文對系統(tǒng)的定位信息進(jìn)行了有效的數(shù)據(jù)濾波處理。
　　首先,定義了農(nóng)機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的功能需求,搭建了系統(tǒng)框架。農(nóng)機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)將執(zhí)行

2、部件模塊化,提高系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)采用了多種先進(jìn)的智能技術(shù),如嵌入式技術(shù)、全球定位技術(shù)、圖像監(jiān)測技術(shù)等,更翔實的監(jiān)測農(nóng)機(jī)工作狀態(tài)。系統(tǒng)下位機(jī)由嵌入式系統(tǒng)搭建,負(fù)責(zé)采集農(nóng)機(jī)的工作狀態(tài);監(jiān)測軟件負(fù)責(zé)將上傳的信息解析并實時顯示、更新;嵌入式終端配備的通信模塊,借助無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將二者緊密聯(lián)系在一起。
　　其次,設(shè)計了農(nóng)機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的嵌入式終端硬件電路,并編寫了程序代碼。硬件制作時考慮專板專用,模塊化設(shè)計方式忽略了冗余的電路,并且對于工作

3、環(huán)境中的低溫、潮濕、震動等具有抵抗作用。精簡的操作系統(tǒng)內(nèi)核,增強(qiáng)了系統(tǒng)的運(yùn)行速度和穩(wěn)定性。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想,大量封裝、使用了對象類,僅留出功能程序接口供流程調(diào)用。這樣不僅提高了編程效率,更便于程序的維護(hù)和升級,降低程序的復(fù)雜度、提高健壯性。
　　再次,為了消除農(nóng)機(jī)監(jiān)測過程中的噪聲對系統(tǒng)定位精度的影響,建立了農(nóng)機(jī)運(yùn)動數(shù)學(xué)模型,設(shè)計了消除模型誤差的Kalman濾波算法。通過將虛擬噪聲引入數(shù)學(xué)模型中,克服了由于數(shù)學(xué)模型的誤差削弱濾