CN206388069U - 基于北斗双天线技术的打药机定高系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开基于北斗双天线技术的打药机定高系统，包括车载控制器、液压控制阀以及悬挂液压缸、GNSS导航定位天线、车载智能终端和GPS传输模块；液压控制阀，通过油管拖拉机齿轮泵进行连接输出动力，并且通过油管连接悬挂液压缸；液压控制阀实现相应的电信号对液压阀进行控制，并且使液压缸进行相应的操作，实现对打药机的控制；GNSS导航定位天线安装在打药机的左右两侧，实时的获取打药机两端的定位以及高程信息，将信息通过GNSS天线线缆传输给车载控制器。本实用新型通过双天线定位模式，实时的获取打药机的定位以及高程信息，解决了大块田地的打药时药物分布不均的问题，可以很好的实现农药的充分利用，对农作物的生长创造更好的条件。

Description

基于北斗双天线技术的打药机定高系统

技术领域

本实用新型涉及农业作业导航控制定位领域，尤其是基于北斗双天线技术的打药机定高系统。

背景技术

农业植保机械是对于农业生产的重要组成部分，是确保农业丰产丰收的重要措施之一。打药机在植保机械中扮演着重要的角色，能否适当的利用打药机是对农做作物病虫害防治的重要方面之一。由于打药机喷头和作物之间的高度控制在一定的高度能够更加有效的提高药物的利用率，所以不同作物或者不同时期的作物，对打药机的高度的控制也具有很高的要求。

随着农业现代化步伐的加快以及对农作物产量的要求日益增高，农作物由播种到收获的每一个环节都对农作物的产量很大的影响，作为农作物植保方面也尤为重要。传统的打药机进行打药作业时的弊端也逐渐显现出来，如何更加精准的控制打药机也作物之间的高度，更好的节省打药的成本使药物更好的发挥作用是植保机械方面一个迫切的需求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于北斗双天线技术的打药机定高系统，通过高精度GNSS天线及控制器获取打药机的实时位置以及高程信息，实现自动控制打药时的高度进而很好的实现打药作业，并且能够统计出作业的误差值以及面积信息，实现对打药作业时喷头相对于农作物的高度的监测、高度的控制以及作业面积的实时统计。

本实用新型解决其技术问题所采用技术方案是：

基于北斗双天线技术的打药机定高系统，包括车载控制器、液压控制阀以及悬挂液压缸、GNSS导航定位天线、车载智能终端和GPS传输模块。

所述车载控制器，采用高精度北斗导航板卡，固定在拖拉机驾驶室内部。

所述液压控制阀，通过油管拖拉机齿轮泵进行连接输出动力，并且通过油管连接悬挂液压缸，实现对后桥悬挂油缸升降的控制，进而达到定高的目的。

所述液压控制阀通过电信号对液压阀进行控制，并且使液压缸进行操作，实现对打药机的控制。

所述悬挂液压缸替换老式的三点悬挂提升杆，分别连接拖拉机的提升臂与下拉杆，形成拖拉机的三点悬挂。

所述GNSS导航定位天线安装在打药机的左右两侧，实时的获取打药机两端的定位以及高程信息，将信息通过GNSS天线线缆传输给车载控制器，并且控制器通过串口线与车载终端连接进行数据的传输，通过软件以及内部算法控制两个天线一直处于相对于基准面平衡的位置。

通过安装在车顶的车载电台天线实时的接收基站电台广播差分数据，获取高精度的定位定向信息。通过车载平板搭载的定高控制软件以及控制器高精度北斗板卡控制，进行内部RTK定位信息进行分析解算，实现打药机实时高程的传输，结合电磁液压阀对悬挂液压缸的控制，进而实现对打药机高度的控制，从而实时获取厘米级的高度信息。

所述车载终端安装在驾驶时内部，优选方便操作的地方，通过控制器所接收的基站差分信号以及GNSS天线传输的信号，实时显示接收卫星信号的状态、相对于农作物的高度、高度变化误差、作业面积等信息。

所述GPS传输模块内置于车载智能终端，主要实现实时的定位信息与平板进行传输。

本实用型有益效果是，解决了大块田地的打药时药物分布不均的问题，可以很好的实现农药的充分利用，对农作物的生长创造更好的条件。

本实用新型通过双天线定位模式，实时的获取打药机的定位以及高程信息，实时控制两侧的高度达到一个平衡的状态，并且能够统计出作业的误差值以及作业面积等。

附图说明

图1是系统方案逻辑组成示意图。

图 2是系统工作示意图。

具体实施方式

基于高精度北斗板卡控制器实现打药机的高精度定位信息以及高程数据的收集，同时结合控制器以及软件内部算法以及相关数据的处理，实时的获取打药机的相关位置和高程信息，并且给电磁阀做出相应的反应，进而实现对打药机高度的控制。同时也会根据喷杆两侧的高度不同实现单个液压缸的控制。

如图1所示，是整个系统逻辑结构示意图，北斗卫星将高精度定位定向信息传输至打药机两侧的GNSS天线上。无线差分基站位于图的右上方，其通过无线传输链路将电台差分数据传输至打药机的GPS传输模块上，同时该无线差分基站支持WEB数据的查询和发布。

无线差分基站由高精度GNSS接收机、GNSS天线以及发射电台组成，由基站接收高精度定位信息，通过电台方式向车载移动站发射差分数据。

车载移动站根据所在车辆提供12V直流电源。整个移动站由高精度控制器、GNSS天线、车载电台天线和相关数据线组成。

车载移动站控制器主机采用高精度北斗导航板卡，采用双天线定位，通过接收移动基站所发射的电台信号来获取高精度的定位差分信息，确保数据的高质量。

通过基准站连续不间断的观测GPS的卫星信号获取该地区和该时间段的“局域精密星历”及其他改正参数，按照用户要求把静态数据打包存储并把基准站的卫星信息送往服务器上的指定位置。

移动站通过控制器接收定位卫星传来的信号，解算出地理位置信息以及GNSS天线的高程信息。

在进入田块之后，将打药机置于相对于作物合适的位置，启动整个打药机定高系统即可完成大面积田块的定高打药作业。

如图2所示，是打药机的系统工作示意图。车载控制器通过差分信号的输入以及GNSS天线采集的高精度定位信息，传输给车载平板终端，通过平板内软件控制反馈给车载控制器，进而使液压控制阀做出反应，控制液压缸实现打药机的升降。

将车载移动站获取的高精度的定位原始报文传输至相关打药定高软件，在软件内部实现对差分报文的解算，并且在自动模式下可以通过软件进行其基准设置的高程信息进行比较，从而获取当前打药高程信息与基准面的差值进而做出相应的反应。

接收到高精度的定位以及高程信息，为了维持一个平衡状态，软件进行相应的反应给控制器进行相应电流的输出，进而通过控制器传输给电磁液压阀，来控制液压阀内部的操作。液压阀通过油路进而控制液压缸的升降实现相应液压缸的升降，进而实现打药机一直处于相对农作物的平衡位置。与此同时，也可通过软件中手动模式控制单个液压缸的升降实现相关的操作。

由液压悬挂取代旧式的悬挂方案，同时通过液压阀的控制来实时的控制背负式打药机的高度，来进行更好的打药作业。

软件部分基于安卓平台开发的一款将高精度 GNSS 定位液压悬挂控制的软件。软件以简单的操作界面来实现对液压悬挂的高度的控制。

软件以简单的操作界面和实时高度的显示来指导拖拉机驾驶员进行打药定高的一系列的操作，可以实现地块作业管理、高度设置管理、一组液压油缸分别进行手动提升下降操作等功能。

采用双天线模式，并且接入基站广播差分数据，实时解算高精度的北斗定位、定向、高程信息，实时将信息传输给控制器以及软件进行控制。同时在遇到地况不好的田块，可以分别调整相对应的单个液压油缸，使其一直处于相对基准面平衡的位置。

本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改型和改变。因此，本实用新型覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。

Claims (6)

1.基于北斗双天线技术的打药机定高系统，其特征是：包括车载控制器、液压控制阀以及悬挂液压缸、GNSS导航定位天线、车载智能终端和GPS传输模块；液压控制阀通过油管拖拉机齿轮泵进行连接输出动力，并且通过油管连接悬挂液压缸；液压控制阀通过电信号对液压阀进行控制，并且使液压缸进行操作，实现对打药机的控制；GNSS导航定位天线安装在打药机的左右两侧，实时获取打药机两端的定位以及高程信息，将信息通过GNSS天线线缆传输给车载控制器。

2.根据权利要求1所述的基于北斗双天线技术的打药机定高系统，其特征是：所述车载控制器，采用高精度北斗导航板卡，固定在拖拉机驾驶室内部。

3.根据权利要求1所述的基于北斗双天线技术的打药机定高系统，其特征是：悬挂液压缸替换老式的三点悬挂提升杆，分别连接拖拉机的提升臂与下拉杆，形成拖拉机的三点悬挂。

4.根据权利要求1所述的基于北斗双天线技术的打药机定高系统，其特征是：通过安装在车顶的车载电台天线实时的接收基站电台广播差分数据，获取高精度的定位定向信息。

5.根据权利要求1所述的基于北斗双天线技术的打药机定高系统，其特征是：所述车载终端安装在驾驶时内部。

6.根据权利要求1所述的基于北斗双天线技术的打药机定高系统，其特征是：所述GPS传输模块内置于车载智能终端，实现实时的定位信息与平板进行传输。