本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)作業(yè)導(dǎo)航控制定位領(lǐng)域，尤其是基于北斗雙天線技術(shù)的打藥機(jī)定高系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

農(nóng)業(yè)植保機(jī)械是對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，是確保農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收的重要措施之一。打藥機(jī)在植保機(jī)械中扮演著重要的角色，能否適當(dāng)?shù)睦么蛩帣C(jī)是對(duì)農(nóng)做作物病蟲(chóng)害防治的重要方面之一。由于打藥機(jī)噴頭和作物之間的高度控制在一定的高度能夠更加有效的提高藥物的利用率，所以不同作物或者不同時(shí)期的作物，對(duì)打藥機(jī)的高度的控制也具有很高的要求。

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐的加快以及對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的要求日益增高，農(nóng)作物由播種到收獲的每一個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量很大的影響，作為農(nóng)作物植保方面也尤為重要。傳統(tǒng)的打藥機(jī)進(jìn)行打藥作業(yè)時(shí)的弊端也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，如何更加精準(zhǔn)的控制打藥機(jī)也作物之間的高度，更好的節(jié)省打藥的成本使藥物更好的發(fā)揮作用是植保機(jī)械方面一個(gè)迫切的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于北斗雙天線技術(shù)的打藥機(jī)定高系統(tǒng)，通過(guò)高精度GNSS天線及控制器獲取打藥機(jī)的實(shí)時(shí)位置以及高程信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制打藥時(shí)的高度進(jìn)而很好的實(shí)現(xiàn)打藥作業(yè)，并且能夠統(tǒng)計(jì)出作業(yè)的誤差值以及面積信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)打藥作業(yè)時(shí)噴頭相對(duì)于農(nóng)作物的高度的監(jiān)測(cè)、高度的控制以及作業(yè)面積的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用技術(shù)方案是：

基于北斗雙天線技術(shù)的打藥機(jī)定高系統(tǒng)，包括車(chē)載控制器、液壓控制閥以及懸掛液壓缸、GNSS導(dǎo)航定位天線、車(chē)載智能終端和GPS傳輸模塊。

所述車(chē)載控制器，采用高精度北斗導(dǎo)航板卡，固定在拖拉機(jī)駕駛室內(nèi)部。

所述液壓控制閥，通過(guò)油管拖拉機(jī)齒輪泵進(jìn)行連接輸出動(dòng)力，并且通過(guò)油管連接懸掛液壓缸，實(shí)現(xiàn)對(duì)后橋懸掛油缸升降的控制，進(jìn)而達(dá)到定高的目的。

所述液壓控制閥通過(guò)電信號(hào)對(duì)液壓閥進(jìn)行控制，并且使液壓缸進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)打藥機(jī)的控制。

所述懸掛液壓缸替換老式的三點(diǎn)懸掛提升桿，分別連接拖拉機(jī)的提升臂與下拉桿，形成拖拉機(jī)的三點(diǎn)懸掛。

所述GNSS導(dǎo)航定位天線安裝在打藥機(jī)的左右兩側(cè)，實(shí)時(shí)的獲取打藥機(jī)兩端的定位以及高程信息，將信息通過(guò)GNSS天線線纜傳輸給車(chē)載控制器，并且控制器通過(guò)串口線與車(chē)載終端連接進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，通過(guò)軟件以及內(nèi)部算法控制兩個(gè)天線一直處于相對(duì)于基準(zhǔn)面平衡的位置。

通過(guò)安裝在車(chē)頂?shù)能?chē)載電臺(tái)天線實(shí)時(shí)的接收基站電臺(tái)廣播差分?jǐn)?shù)據(jù)，獲取高精度的定位定向信息。通過(guò)車(chē)載平板搭載的定高控制軟件以及控制器高精度北斗板卡控制，進(jìn)行內(nèi)部RTK定位信息進(jìn)行分析解算，實(shí)現(xiàn)打藥機(jī)實(shí)時(shí)高程的傳輸，結(jié)合電磁液壓閥對(duì)懸掛液壓缸的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)打藥機(jī)高度的控制，從而實(shí)時(shí)獲取厘米級(jí)的高度信息。

所述車(chē)載終端安裝在駕駛時(shí)內(nèi)部，優(yōu)選方便操作的地方，通過(guò)控制器所接收的基站差分信號(hào)以及GNSS天線傳輸?shù)男盘?hào)，實(shí)時(shí)顯示接收衛(wèi)星信號(hào)的狀態(tài)、相對(duì)于農(nóng)作物的高度、高度變化誤差、作業(yè)面積等信息。

所述GPS傳輸模塊內(nèi)置于車(chē)載智能終端，主要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的定位信息與平板進(jìn)行傳輸。

本實(shí)用型有益效果是，解決了大塊田地的打藥時(shí)藥物分布不均的問(wèn)題，可以很好的實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥的充分利用，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)創(chuàng)造更好的條件。

本實(shí)用新型通過(guò)雙天線定位模式，實(shí)時(shí)的獲取打藥機(jī)的定位以及高程信息，實(shí)時(shí)控制兩側(cè)的高度達(dá)到一個(gè)平衡的狀態(tài)，并且能夠統(tǒng)計(jì)出作業(yè)的誤差值以及作業(yè)面積等。

附圖說(shuō)明

圖1是系統(tǒng)方案邏輯組成示意圖。

圖 2是系統(tǒng)工作示意圖。

具體實(shí)施方式

基于高精度北斗板卡控制器實(shí)現(xiàn)打藥機(jī)的高精度定位信息以及高程數(shù)據(jù)的收集，同時(shí)結(jié)合控制器以及軟件內(nèi)部算法以及相關(guān)數(shù)據(jù)的處理，實(shí)時(shí)的獲取打藥機(jī)的相關(guān)位置和高程信息，并且給電磁閥做出相應(yīng)的反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)打藥機(jī)高度的控制。同時(shí)也會(huì)根據(jù)噴桿兩側(cè)的高度不同實(shí)現(xiàn)單個(gè)液壓缸的控制。

如圖1所示，是整個(gè)系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖，北斗衛(wèi)星將高精度定位定向信息傳輸至打藥機(jī)兩側(cè)的GNSS天線上。無(wú)線差分基站位于圖的右上方，其通過(guò)無(wú)線傳輸鏈路將電臺(tái)差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至打藥機(jī)的GPS傳輸模塊上，同時(shí)該無(wú)線差分基站支持WEB數(shù)據(jù)的查詢(xún)和發(fā)布。

無(wú)線差分基站由高精度GNSS接收機(jī)、GNSS天線以及發(fā)射電臺(tái)組成，由基站接收高精度定位信息，通過(guò)電臺(tái)方式向車(chē)載移動(dòng)站發(fā)射差分?jǐn)?shù)據(jù)。

車(chē)載移動(dòng)站根據(jù)所在車(chē)輛提供12V直流電源。整個(gè)移動(dòng)站由高精度控制器、GNSS天線、車(chē)載電臺(tái)天線和相關(guān)數(shù)據(jù)線組成。

車(chē)載移動(dòng)站控制器主機(jī)采用高精度北斗導(dǎo)航板卡，采用雙天線定位，通過(guò)接收移動(dòng)基站所發(fā)射的電臺(tái)信號(hào)來(lái)獲取高精度的定位差分信息，確保數(shù)據(jù)的高質(zhì)量。

通過(guò)基準(zhǔn)站連續(xù)不間斷的觀測(cè)GPS的衛(wèi)星信號(hào)獲取該地區(qū)和該時(shí)間段的“局域精密星歷”及其他改正參數(shù)，按照用戶要求把靜態(tài)數(shù)據(jù)打包存儲(chǔ)并把基準(zhǔn)站的衛(wèi)星信息送往服務(wù)器上的指定位置。

移動(dòng)站通過(guò)控制器接收定位衛(wèi)星傳來(lái)的信號(hào)，解算出地理位置信息以及GNSS天線的高程信息。

在進(jìn)入田塊之后，將打藥機(jī)置于相對(duì)于作物合適的位置，啟動(dòng)整個(gè)打藥機(jī)定高系統(tǒng)即可完成大面積田塊的定高打藥作業(yè)。

如圖2所示，是打藥機(jī)的系統(tǒng)工作示意圖。車(chē)載控制器通過(guò)差分信號(hào)的輸入以及GNSS天線采集的高精度定位信息，傳輸給車(chē)載平板終端，通過(guò)平板內(nèi)軟件控制反饋給車(chē)載控制器，進(jìn)而使液壓控制閥做出反應(yīng)，控制液壓缸實(shí)現(xiàn)打藥機(jī)的升降。

將車(chē)載移動(dòng)站獲取的高精度的定位原始報(bào)文傳輸至相關(guān)打藥定高軟件，在軟件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對(duì)差分報(bào)文的解算，并且在自動(dòng)模式下可以通過(guò)軟件進(jìn)行其基準(zhǔn)設(shè)置的高程信息進(jìn)行比較，從而獲取當(dāng)前打藥高程信息與基準(zhǔn)面的差值進(jìn)而做出相應(yīng)的反應(yīng)。

接收到高精度的定位以及高程信息，為了維持一個(gè)平衡狀態(tài)，軟件進(jìn)行相應(yīng)的反應(yīng)給控制器進(jìn)行相應(yīng)電流的輸出，進(jìn)而通過(guò)控制器傳輸給電磁液壓閥，來(lái)控制液壓閥內(nèi)部的操作。液壓閥通過(guò)油路進(jìn)而控制液壓缸的升降實(shí)現(xiàn)相應(yīng)液壓缸的升降，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)打藥機(jī)一直處于相對(duì)農(nóng)作物的平衡位置。與此同時(shí)，也可通過(guò)軟件中手動(dòng)模式控制單個(gè)液壓缸的升降實(shí)現(xiàn)相關(guān)的操作。

由液壓懸掛取代舊式的懸掛方案，同時(shí)通過(guò)液壓閥的控制來(lái)實(shí)時(shí)的控制背負(fù)式打藥機(jī)的高度，來(lái)進(jìn)行更好的打藥作業(yè)。

軟件部分基于安卓平臺(tái)開(kāi)發(fā)的一款將高精度 GNSS 定位液壓懸掛控制的軟件。軟件以簡(jiǎn)單的操作界面來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓懸掛的高度的控制。

軟件以簡(jiǎn)單的操作界面和實(shí)時(shí)高度的顯示來(lái)指導(dǎo)拖拉機(jī)駕駛員進(jìn)行打藥定高的一系列的操作，可以實(shí)現(xiàn)地塊作業(yè)管理、高度設(shè)置管理、一組液壓油缸分別進(jìn)行手動(dòng)提升下降操作等功能。

采用雙天線模式，并且接入基站廣播差分?jǐn)?shù)據(jù)，實(shí)時(shí)解算高精度的北斗定位、定向、高程信息，實(shí)時(shí)將信息傳輸給控制器以及軟件進(jìn)行控制。同時(shí)在遇到地況不好的田塊，可以分別調(diào)整相對(duì)應(yīng)的單個(gè)液壓油缸，使其一直處于相對(duì)基準(zhǔn)面平衡的位置。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改型和改變。因此，本實(shí)用新型覆蓋了落入所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物的范圍內(nèi)的各種改型和改變。