[發明專利]一種農機作業行距獲取方法及裝置

有效

• 申請號: 201710265661.0
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107238360B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 王培;孟志軍;陳競平;杜經緯;李文寧;魏學禮
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01S19/53
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及農機精準作業領域，具體涉及一種農機作業行距獲取方法及裝置。

背景技術

近年來中國農業機械化快速發展，農業機械化作業水平逐年上升，2015年，全國主要農作物耕種收綜合機械化水平達到了63％，初步構建了基于“互聯網+”、大數據和信息化技術的農機管理、推廣、監管、流通體系。福田雷沃重工、奇瑞重工等農機行業的一些重點企業已經在其重點主機產品和服務車輛上安裝衛星定位裝置，為產品售后服務和車輛調度提供信息服務。目前，農機信息化技術裝備已經能夠實現農機作業的定位、追蹤與遠程監控，較好地滿足了農場和農機合作組織對所屬農機實施作業實時監管的應用需求，但是現有的農機遠程監管系統對所獲取的海量農機空間位置數據和作業數據僅僅實現了數據的遠程存儲、顯示和簡單分析。事實上，農機作業產生了海量的空間運動軌跡數據，反映農機作業方向、作業行距等農機運營管理評價的關鍵技術指標。目前農機作業方向和作業行距等參數多是采用人工去現場統計測量，這種作業模式下，浪費了大量的人力、而且效率低下，為了實現農機作業行距的自動識別，研究基于GNSS(Global Navigation Satellite System，全球導航衛星系統)的農機作業行距的識別方法，通過分析農機作業的位置軌跡，自動識別農機作業方向、作業行距，促進“農機與農藝、農機化與信息化”兩個融合，為規?；r場和農機合作組織開展農機精準管理奠定理論方法基礎和技術支撐。

農機作業行距是農機作業質量評價的重要指標，隱含了農機作業過程中的重疊遺漏等作業質量的關鍵信息，現有農機作業行距的研究中，針對農機作業行距識別方法在國內外開展的研究比較少，大部分研究僅把農機作業行距作為農業作業機械設計的一個參量、農機作業效率評估的一個指標和農機作業自動導航中路徑規劃等的研究，典型的工作國內外可查到的文獻共有3個。

第一個為《2ZGK-6型可調寬窄行高速水稻插秧機設計與試驗》論文，該論文設計實現了可調作業行距的水稻插秧機，僅把作業行距作為農業機械的一個設計參量，沒有給出農機作業行距的計算方法。

第二個為《甘薯機械化割蔓對比試驗》論文，該論文分析了不同型號的甘薯秧蔓粉碎機最適宜的作業行距，主要解決甘薯殺秧環節機械化問題，沒有對作業行距的計算進一步探討。

第三個為《基于GIS/GPS拖拉機播種作業路徑規劃系統的設計與研究》論文，該論文利用已經搭建好的拖拉機自動行駛平臺以及RTK技術，開發了一套拖拉機路徑規劃系統，該系統可以設定不同的作業行距以得到最優的形式路徑方案，但并沒有對作業行距的計算進行研究。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供了一種農機作業行距獲取方法及裝置，本發明能夠獲取農機作業行距，為農機作業質量評估提供技術支撐。

具體地，本發明提供了以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種農機作業行距獲取方法，包括：

獲取目標地塊的農機原始空間運行軌跡數據和農機作業狀態數據，將農機原始空間運行軌跡數據和農機作業狀態數據進行融合，得到帶有作業狀態屬性的農機空間運行軌跡數據；其中，所述農機原始空間運行軌跡數據包括農機空間運行時的UTC時間、經緯度和方位角信息；所述農機作業狀態數據包括作業和非作業；

根據帶有作業狀態屬性的農機空間運行軌跡數據獲取目標地塊的農機作業路線；

根據目標地塊的農機作業路線獲取目標地塊的農機作業行距。

進一步地，所述根據帶有作業狀態屬性的農機空間運行軌跡數據獲取目標地塊的農機作業路線，包括：

根據帶有作業狀態屬性的農機空間運行軌跡數據判定農機作業方向；

根據帶有作業狀態屬性的農機空間運行軌跡數據以及農機作業方向獲取目標地塊的農機作業路線。

進一步地，所述根據帶有作業狀態屬性的農機空間運行軌跡數據判定農機作業方向，包括：

將農機作業方向劃分為N個農機作業方向區間，N≥8，每個農機作業方向區間所占的角度為360/N，第i個農機作業方向區間的角度范圍為：

360/N×(i-1)＜A_i≤360/N×i；

其中，N表示將農機作業方向劃分為N個方向區間，i表示農機作業方向區間序號，1≤i≤N，A_i表示第i個農機作業方向區間的角度范圍；

根據帶有作業狀態屬性的農機空間運行軌跡數據，提取作業狀態為作業的農機空間運行軌跡數據點，并統計這些數據點的方位角落在各個農機作業方向區間的頻率；