农机作业质量精准测算与任务规划方法研究

发布时间：2020-07-30 04:22

【摘要】：精准农业(Precision Agriculture,PA)的概念自上世纪末提出以来得到世界各国的广泛关注。我国也在新世纪提出了构建农业物联网测控体系的建设要求,大力推动精准农业的建设。通过精准农业技术,人类可以从作物种植、田地耕作、土壤施肥、产品加工与运输等多方面对农业生产进行监测与调控,进而实现现代化农业。如今,精准农业的研究结合了地理信息系统、传感器网络、全球定位系统和遥感等技术,从硬件、软件和算法等方面持续推进。本课题主要研究精准农业中,农机作业数据平台、作业质量测算以及作业任务规划等技术的理论与实现。首先,本文研究了农机精准作业数据平台的设计与实现。通过对数据通信、数据存储和用户交互三大模块、智能手机终端和WebGIS服务器两大组件的原理与功能进行分析,本文实现了农机轨迹数据的实时采集、作业信息的可视化与设备信息的集中管理,并为后续的作业质量精准测算提供了数据支持。然后,本文研究了作业质量精准测算算法。传统作业质量测算算法大多无法避免不规则作业或重复耕作带来的较大计算误差,或存在时间复杂度较高的问题。本文通过一系列的预处理算法,将无效作业数据滤除,使数据密度得到了提升,并在此基础上提出了基于栅格的作业合格率算法和基于Delaunay的作业地块重建算法。本文设计的作业质量测算算法原理清晰,实现简便,且对于计算复杂的耕作轨迹的作业质量具有较高的精确度。最后,本文还针对农机作业中的任务调度问题研究了带有时间窗口要求的作业任务规划算法。本文对农机作业任务规划问题进行了分析与数学建模,并给出两种传统算法。针对传统算法求解中、大规模作业任务规划问题时的性能瓶颈,本文在蚁群优化的基础上构建了一种新的作业任务规划算法。仿真结果表明,在作业任务或待分配农机数目较多时,该算法可以快速求得较高收益的可行分配方案。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S23

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 缪顺义,杨丽琼,郭永平;农机私营条件下如何促进作业质量的提高[J];新疆农机化;2000年03期

2 高勇;曹海峰;张立明;;我国农机作业质量的制约因素及对策探讨[J];农机使用与维修;2008年06期

3 王延宏;王若飞;马云娥;王思朝;;浅谈如何提高农机作业质量[J];农机质量与监督;2013年05期

4 卞彩楼;;完善伐区管理机制是提高伐区作业质量的重要手段[J];森林采运科学;1992年04期

5 刘开顺;;提高农机作业质量应提上日程[J];农机科技推广;2013年07期

6 李明诚;天气变化如何保证作业质量[J];山西农机;2001年02期

7 周传友,陈光明;如何提高耙地作业质量[J];新疆农机化;2001年04期

8 徐学超 ,游宇明;插秧机作业质量下降的原因及改善措施[J];农机具之友;2004年02期

9 韩玉春;怎样提高作业质量[J];农机具之友;2005年04期

10 孙立山;国全胜;;浅议如何提高农机作业质量标准化水平[J];农机使用与维修;2009年03期

相关会议论文 前10条

1 李汉和;;农机作业质量标准编制方法研究[A];《农业机械化理论研究与实践》论文集[C];2004年

2 高勇;曹海峰;张立明;;我国农机作业质量的制约因素及对策探讨[A];走中国特色农业机械化道路——中国农业机械学会2008年学术年会论文集（上册）[C];2008年

3 马振亚;史立彦;李娟;陈亚彬;;浅谈保证耕地作业质量的几种措施[A];吉林省农业机械学会2008年学术年会论文集[C];2008年

4 董萍;;教师认真是学生努力的前提[A];2013年3月现代教育教学探索学术交流会论文集[C];2013年

5 许益存;邹继军;曹海峰;浦甲辰;;强化农机作业质量监督全面推进农机作业标准化[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年

6 王宝智;;航天员任务规划与验证仿真应用探讨[A];系统仿真技术及其应用学术论文集（第15卷）[C];2014年

7 义余江;邢立宁;张钊;付鑫;;面向动态环境的成像卫星自主任务规划方法[A];中国系统工程学会第十八届学术年会论文集——A02管理科学[C];2014年

8 陈英武;谭跃进;贺仁杰;李菊芳;刘洋;方炎申;;多卫星任务规划问题研究[A];Well-off Society Strategies and Systems Engineering--Proceedings of the 13th Annual Conference of System Engineering Society of China[C];2004年

9 赵珂;郭玉华;王茂磊;;基于有向图模型的数传资源任务规划技术研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集（第一分册）[C];2009年

10 张树义;张曦;焦健;张兆永;朱洋波;;基于组件的航空遥感任务规划、监测与评估一体化系统的开发[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年

相关重要报纸文章 前10条

1 边纪;建立完善长效机制全面提升作业质量[N];佳木斯日报;2009年

2 本报记者 崔文佳;严格作业质量 塑造环卫品质[N];朝阳日报;2014年

3 记者李新安;提高作业质量 推动农机化事业发展[N];伊犁日报(汉);2009年

4 本报记者 张振中;湖南将作业质量贯穿专业化服务全程[N];农民日报;2013年

5 陕西 理旗;江苏淮安市开展环卫作业百日竞赛[N];中国建设报;2007年

6 周鹏飞 王荣祥;辽宁九箭齐发痛打伪劣农机[N];中国农机化导报;2008年

7 本报记者 赵洁;全国农机化系统专项培训强化作业质量标准[N];农民日报;2012年

8 通讯员 刘桃 阎铎 记者 马启孝;江河矿念活“三本经”[N];中国石油报;2001年

9 农六师红旗农场 孙长雁;提高农机管理水平 确保农机作业质量[N];新疆科技报(汉);2007年

10 记者 拜小安 通讯员 何东 田肃;大荔确保机收30万亩[N];渭南日报;2006年

相关博士学位论文 前10条

1 陈德相;航天器任务约束处理与规划方法研究[D];北京理工大学;2015年

2 林鲲鹏;空间站长期运营总体任务规划与仿真方法[D];国防科学技术大学;2014年

3 吴红;面向联合火力打击任务规划的双层联动仿真优化方法研究[D];国防科学技术大学;2015年

4 郝会成;敏捷卫星任务规划问题建模及求解方法研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

5 侯建平;精准农业发展模式选择与评价研究[D];天津大学;2007年

6 于合龙;精准农业生产中若干智能决策问题研究[D];吉林大学;2010年

7 谢圆;月球车遥操作中的任务规划技术研究[D];中国科学技术大学;2011年

8 金妙光;基于精准农业预测中若干问题的研究[D];天津大学;2009年

9 张正强;基于MAS的分布式成像卫星系统任务规划与控制问题研究[D];国防科学技术大学;2006年

10 李远;多UAV协同任务资源分配与编队轨迹优化方法研究[D];国防科学技术大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 王春潮;D公司快递作业质量控制体系研究[D];河北经贸大学;2014年

2 钟聪;电力企业作业质量影响因素研究[D];浙江大学;2008年

3 司雪圆;基于约束可满足的航天器自主任务规划方法研究[D];北京理工大学;2015年

4 李小磊;无人机任务规划软件设计与实现[D];电子科技大学;2014年

5 赵和鹏;多地面站卫星数据接收任务规划问题研究[D];电子科技大学;2013年

6 李龙梅;多飞艇多载荷对地观测任务规划关键技术研究[D];国防科学技术大学;2013年

7 牛力耕;高时效卫星管控技术研究[D];西安电子科技大学;2015年

8 李翰博;动态竞争环境中多自主车辆系统协作控制与分布式优化[D];吉林大学;2016年

9 苗悦;编队飞行成像卫星的自主任务规划技术研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

10 刘琪;军事游戏中任务规划与控制系统的设计及实现[D];电子科技大学;2016年

本文编号：2775008