[發明專利]一種冬蟲夏草探測車

有效

• 申請號: 202010027686.9
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111220978B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 王晅;衛悅;方沖;楊仁財;張林;杜偉康;陳月;賀志丁;王玨;李鑫;張馨之;李宗芙
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S7/41;G01S7/292;G01S7/35;B62D55/06
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 張海青

本發明公開了一種冬蟲夏草探測車，包括履帶車探測主程序、蟲草檢測算法、自主導航控制系統、蟲草檢測算法仿真和履帶車機體結構。本發明的有益效果是：以AGV式履帶車為探測平臺，選取履帶車作為搭載平臺，履帶承受履帶車及負載全部重量，能提供足夠的牽引力；基于FPGA的探地雷達信號處理系統，實現于凍土層的冬蟲夏草實現無人全覆蓋自主式全天候探測，對草類根部的信號進行采集，再由構建好的FPGA平臺來實現對探測接收到的信號的處理，再經過算法識別來判斷出真實的冬蟲夏草信號，相應的實現了對冬蟲夏草探測的功能；通過互相關運算來建立探地雷達的探測信號與實測根系特征量之間的回歸模型,將其運用于估測植物根徑大小和根的生物量。

技術領域

本發明涉及一種探測車，具體為一種冬蟲夏草探測車，屬于探地雷達檢測技術領域。

背景技術

探地雷達是一種高效的淺層地球物理探測技術，隨著計算機和微電子技術的飛速發展，探地雷達無論是在儀器設備還是數據處理等方面都得到普遍提高。同時，探地雷達具有識別率高、抗干擾性強、無損性探測和場地適應能力強等方面的優勢，應用廣泛。

冬蟲夏草別稱冬蟲草，是冬蟲夏草菌和蝙蝠蛾科幼蟲的復合體，在探測冬蟲夏草的生長位置時，現有裝置無法準確的定位冬蟲夏草位置，進而容易導致人工經驗誤判，導致凍土被無效率挖掘，使搜尋效率交底，且不利于環保。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種冬蟲夏草探測車。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：一種冬蟲夏草探測車，包括履帶車探測主程序、蟲草檢測算法、自主導航控制系統、蟲草檢測算法仿真和履帶車機體結構；所述履帶車探測主程序調動自主導航控制系統使探測車按照設定路線行走，所述履帶車探測主程序調動蟲草檢測算法收集探地雷達系統探測到的信息，所述蟲草檢測算法仿真確定蟲草檢測算法所獲得時延變量的對應值，所述履帶車機體結構設置在該探測車的車身上；

所述履帶車機體結構由桿臂減速齒輪、桿臂直流減速電機、攝像頭、桿臂軸、連軸器、第一桿臂軸、第一直流驅動電機、第一驅動傘齒輪組、電源、充電口、開關、第二桿臂軸、第二驅動傘齒輪組和第二直流驅動電機構成，所述桿臂減速齒輪安裝在桿臂軸上探測車的車身前端中心處，所述桿臂直流減速電機的轉動軸與桿臂減速齒輪進行咬合連接，且所述桿臂直流減速電機固定安裝在探測車的車身上，所述攝像頭安裝在探測車的車身前端中心處，所述桿臂軸的一端與探測車的一側履帶前端轉輪進行連接，所述桿臂軸的另一端通過連軸器與探測車的另一側履帶前端轉輪進行連接，所述第一驅動傘齒輪組安裝在與探測車一側履帶后端轉輪進行連接的第一桿臂軸上，且所述第一驅動傘齒輪組與第一直流驅動電機的轉動軸進行咬合連接，所述第一直流驅動電機固定安裝在探測車的車身上，所述第二驅動傘齒輪組，所述第二驅動傘齒輪組安裝在與探測車另一側履帶后端轉輪進行連接的第二桿臂軸上，且所述第二驅動傘齒輪組與第二直流驅動電機的轉動軸進行咬合連接，所述第二直流驅動電機固定安裝在探測車的車身上，所述第一直流驅動電機與第二直流驅動電機之間的探測車的車身上通過螺絲安裝有電，所述電源上設置有充電口和開關。

作為本發明進一步的方案：所述蟲草檢測算法先對雷達回波信號進行收集，然后對收集到的信號進行采集、量化，做隨時延變量的互相關，找到取最大值時的對應量，進行歸一化處理。

作為本發明進一步的方案：所述蟲草檢測算法用于收集探測信息的探地雷達系統由信號量化前級A/D、控制模板、儲存器組、乘法器組、Σ以及峰值查找確定時延τ組件組成，且探地雷達系統的工作流程包括以下步驟：

一、信號量化前級A/D收集探地雷達發射信號的回波，包括冬蟲夏草以及其他含雜波的模擬信號，并與控制模板將收集的模擬信號處理轉化為數字信號；

二、儲存器組、乘法器組以及∑是整個系統的核心組件，將轉化過后的數字信號進行互相關運算，對其他含雜波信號進行采集、量化，并做隨時延τ的互相關；

三、用Matlab對互相關的結果進行歸一化處理，并確定和蟲草回波信號一致的相關系數。