[發(fā)明專利]一種基于智能手機的農(nóng)機協(xié)同作業(yè)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010449440.0
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111612644A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳才聰;宋兵兵;陳智博
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02;G06F16/29;G06F16/248;G06F16/28;G16Y10/05;G16Y40/60;H04M1/725
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種基于智能手機的農(nóng)機協(xié)同作業(yè)方法，其特征在于，包括步驟：

步驟1，首先，智能手機App及服務(wù)器輸入現(xiàn)場的各農(nóng)機協(xié)同作業(yè)信息；

步驟2，使用雙頻GPS智能手機，讀取GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))原始測量數(shù)據(jù)，根據(jù)農(nóng)機在田間作業(yè)特點，剔除噪聲數(shù)據(jù)點，即將GNSS原始數(shù)據(jù)中地面航向角與基準(zhǔn)線方向相差正負6度以上的數(shù)據(jù)點、信噪比小于30的點剔除掉，并通過相鄰5點平均值法進一步平滑誤差；

步驟3，智能手機通過農(nóng)機協(xié)同作業(yè)App采集現(xiàn)場GNSS數(shù)據(jù)，并分析、計算農(nóng)機所在條帶位置，并在圖形界面顯示；某農(nóng)機的作業(yè)條帶狀態(tài)變化時向服務(wù)器發(fā)送信息，從服務(wù)器獲取其他農(nóng)機作業(yè)情況并更新自己的作業(yè)區(qū)域；

所述服務(wù)器端程序用Go語言開發(fā)，可以更好的解決多并發(fā)訪問的問題，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫存儲合作社田塊信息、農(nóng)機信息、機手人員信息；農(nóng)機作業(yè)時實時存儲農(nóng)機作業(yè)狀態(tài)信息，同時可以將當(dāng)前農(nóng)機作業(yè)的前一道工序及同工序的不同農(nóng)機的作業(yè)狀態(tài)發(fā)送給當(dāng)前農(nóng)機，用于當(dāng)前農(nóng)機作業(yè)區(qū)域的更新；

步驟4，對手機精度進行優(yōu)化，按照步驟2剔除噪聲數(shù)據(jù)，然后用5個相鄰數(shù)據(jù)點求平均作為一個有效數(shù)據(jù)點，優(yōu)化后農(nóng)機界面更新的數(shù)據(jù)平均延遲2～2.1秒，作業(yè)時手機精度可以達到正負1m；目前常用農(nóng)機掛載機具幅寬大多在3m以上，雙頻手機處理后的精度可以滿足作業(yè)要求；

步驟5，實現(xiàn)近似實時地規(guī)劃農(nóng)機作業(yè)區(qū)域，計算農(nóng)機所在作業(yè)條帶，條帶作業(yè)狀態(tài)分為：不可作業(yè)、待作業(yè)、已作業(yè)三種作業(yè)區(qū)域；農(nóng)機作業(yè)條帶狀態(tài)改變后實時將信息發(fā)送給服務(wù)器數(shù)據(jù)庫存儲，同時手機本地數(shù)據(jù)庫也會備份，后續(xù)工序的農(nóng)機可以通過請求服務(wù)器數(shù)據(jù)更新自己的作業(yè)區(qū)域；條帶更新延遲平均在2～2.1秒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于智能手機的農(nóng)機協(xié)同作業(yè)方法，其特征在于，所述步驟4具體操作是統(tǒng)計分析手機未做處理原始數(shù)據(jù)精度在正負3.5米，剔除噪聲處理后數(shù)據(jù)求相鄰3點平均值作為當(dāng)前時間位置數(shù)據(jù)精度，能夠提高到正負1.7米；求相鄰5點平均值精度能夠達到正負1米；二者比較，得出相鄰5點求平均數(shù)據(jù)相對于相鄰3點求平均軌跡線更為平滑，且消除奇異點效果更好。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于智能手機的農(nóng)機協(xié)同作業(yè)方法，其特征在于，所述手機App界面更新主要為當(dāng)前農(nóng)機作業(yè)條帶狀態(tài)更新，即已作業(yè)、未作業(yè)和可作業(yè)區(qū)域的更新，可作業(yè)區(qū)域的更新需要知道當(dāng)前工序的上一工序的作業(yè)情況，可以通過訪問服務(wù)器獲得；數(shù)據(jù)庫中包括合作社的農(nóng)田信息表、農(nóng)機信息表、用戶信息管理表；農(nóng)機作業(yè)的作業(yè)信息表、條帶更新表；其中，農(nóng)田信息表記錄合作社擁有的農(nóng)田信息，主要為各塊農(nóng)田的地理信息，以多邊形的各個點坐標(biāo)的形式存儲在農(nóng)田信息表中；用戶信息管理表記錄合作社管理人員、農(nóng)機手的信息，包括手機端App登陸用的用戶名、密碼、機手的姓名和聯(lián)系方式；農(nóng)機信息表記錄農(nóng)機類型、農(nóng)機編號及農(nóng)機掛載的機具信息；作業(yè)信息表記錄UTM(通用橫墨卡托格網(wǎng)系統(tǒng))坐標(biāo)、地面速度、采集時間、地面航向、所在條帶數(shù)、所選的工序數(shù)、農(nóng)機編號、機手姓名等所有的作業(yè)信息；條帶更新表記錄工序編號、作業(yè)條帶的編號，數(shù)據(jù)采集的時間；每一道工序都有一張條帶更新表，后一道工序向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)時，也是通過此表來獲取前一道工序完成的條帶信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于智能手機的農(nóng)機協(xié)同作業(yè)方法，其特征在于，開始作業(yè)之后，手機端App會按照1Hz的采樣頻率實時獲取手機的GNSS數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過上述步驟2的數(shù)據(jù)去噪及相鄰5點平均之后，有效點UTM坐標(biāo)、地面速度、采集時間、地面航向、所在條帶數(shù)、所選的工序數(shù)、農(nóng)機編號會被發(fā)送到服務(wù)器存儲在數(shù)據(jù)庫中，同時這些數(shù)據(jù)也會存儲在手機的本地SQLite數(shù)據(jù)庫的一張臨時表上邊，通過這張表可以進行作業(yè)完成的區(qū)域以及軌跡的更新，方便用戶查詢及界面更新，作業(yè)完成后刪除臨時表。