gps导航计算机毕业设计开题报告精选(2)

在国外，田间的变量实施技术发展很迅速。由Rawson公司生产的产品，ACCU-RATE变量控制器可以根据实际情况，独立进行编程工作，这样可以达到控制播种和施肥的目的。天宝公司生产的AGGPS170田间计算机，通过与AGGPS接收机和导航系统结合自动驾驶仪，实现导航、成图、土壤取样、变量控制、作业记录等多种功能。用于颗粒状肥料的变量施肥机是由俄罗斯的全俄农机化研究所开发研制的，为了完成控制排肥量的目的，该变量施肥机在排肥口处安装了共振片和电磁铁，通过使用振动开关的方式来控制排肥量。
　　丹麦AalborgUniversity的K.M.Nielse,P.Andersen等人利用GPS和陀螺仪实现拖拉机导航控制，基于机器视觉研发了用于绘制杂草分布图的自动行走拖拉机，该系统可以检测作物杂草，可用于精确农业点喷雾、施肥、除草等操作。
　　GPS定位应用到英国西尔索研究所的智能除草拖拉机上，在草地上行驶时，根据坐标已经输入值自动启动喷雾器，达到喷洒除草剂的目标，达到除草的目的，具有良好的经济效益。荷兰InstituteofAgriculturalandEnironmentalEngineeringIMAG-DLO的R.P.VanZuydam利用电子地图与RTKGPS组合导航技术实现对拖拉机转向的控制，并进行了现场试验，结果表明，其最大误差12cm,混凝土路面试验的最大误差为2cm.
　　在最近5年来，“国际精准农业学术研讨会”及相关装备和技术产品展览会每年都会举办，在重要国际学术会议或专业刊物上已经发表大量的学术报告和研究发现。
　　国内研究动态国内专家对精准农业的研究很少，西安交通大学的杨为民博士、李天石等开发了农业机械机器视觉导航试验系统；西北农林科技大学的杨青教授领导的基于GPS与GIS控制的可变灌溉系统研究；位于北京小汤山的精准农业试验示范基地是由国家农业信息化工程技术研究中心建立的，2F-VTR1型变量施肥机和1G-VRT1旋耕变量施肥机就是由该研究中心的王秀、陈立平、孟志军等人研究的，该设备主要根据用户设置施肥量或上位控制计算机处方施肥量、实时接收GPS位置信号及作业行走速度信号，自动调整排肥驱动系统的转速，实现实时变量施肥。在播前施用种肥和冬小麦返青变量施肥作业的时候可以使用2F-VRT1型变量施肥机，在牧草的变量施肥作业中也可以使用该施肥机。在进行旋耕作业的同时使用1G-VRT1旋耕变量施肥机进行实时变量施肥。
　　在吉林省榆树市弓棚镇由吉林农业大学建立的玉米精准农业示范基地，吉林农业大学的科研人员陈桂芬、田云和吉林大学的科研人员张书惠等人共同研制出2BAF-6型玉米变量施肥精密播种机和2BFQ-6型精密播种变量施肥机。
　　中国农机研究院张小超等人研制出小麦变量施肥播种机，该变量施肥控制方案采用液压油缸控制排肥槽轮伸缩长度控制排肥量。
　　2002年黑龙江省友谊农场引进美国CASE公司整套精准农业机械设备，进行精准农业技术试验示范，取得了阶段性试验效果。
　　2003年黑龙江省大西江农场引进了美国JOHNDEERE公司整套精准农业机械装备，进行试验示范。
　　黑龙江八一农垦大学精准农业技术研究中心研制的2BJ-6W型大豆精密播种机，播种机为6行垄作，行距平均为70cm,幅宽为4.2cm.上位计算机采用触摸液晶屏工控计算机，操作系统采用Windows98或者WindowsME.变量施肥软件采用VB6.0编程，完成系统与DGPS的通信和上位计算机下位单片机的RS-232通信，具有数据库管理，图形管理和变量控制功能。
　　总之，根据近年来研究进展情况看，我国在精准农业技术的研究方面已经取得了一些成绩，但在通过嵌入式农机GPS导航及变量施肥控制系统方面还需要进一步的深入研究。
　　
　　三、研究的目的
　　
　　精准农业技术是当今现代化大农业的前沿高新技术，根据农田空间差异和作物栽培的需求开展农业机械导航控制和变量施肥技术。本课题的目的在于使用计算机编程方法、SerialPort控件和eSuperMap嵌入式地理信息系统控件，利用GPS和GIS技术，研究设计嵌入式农机GPS导航及变量施肥控制系统。通过RS-232串口接收GPS实时数据和发送控制指令，实现对农业机械的导航控制和变量施肥机马达转速的控制，达到提高农业机械作业的效率、减少肥料浪费、节省操作时间、减轻农业机械驾驶员的工作强度的目的，从而实现降低农业生产的成本，提高农业生产的经济效益和生态效益。
　　
　　四、研究内容
　　
　　本课题研究内容是“嵌入式农机GPS导航及变量施肥控制系统”.主要研究有以下几方面：
　　一是GPS技术在导航和定位上的应用研究。利用C#编程语言和SerialPort控件实现RS-232串口接收GPS实时信息的功能，解决对GPS数据的截取、导航提示的问题。
　　二是GIS技术在变量施肥控制上的应用研究。利用eSuperMap嵌入式地理信息控件和由RS-232串口接收到的GPS信息，研发了车载计算机变量施肥控制软件，解决了变量施肥作业的变量指令在车载计算机中如何发送给变量控制器、变量施肥的处方数据存储和农机在处方图上定位显示的问题。
　　三是嵌入式编程技术的研究。由于嵌入式农机GPS导航及变量施肥控制系统搭载到车载一体机中，必须解决嵌入式硬件设备资源紧张的问题，使软件做到对硬件资源消耗低，但是功能强大和性能突出的特点。
　　四是对定位导航与变量施肥算法的研究。软件的执行效率和稳定性，取决于算法的优劣和对算法的优化，所以为了更好的完成对嵌入式农机GPS导航及变量施肥控制系统，需要对关键算法进行研究，包括：坐标投影变换的研究、直线行走导航算法的研究、定位算法的研究和变量施肥算法的研究。
　　
　　五、提纲
　　
　　摘要
　　
　　第一章 绪论