[发明专利]一种多信息融合的稻麦播种机播种量估计方法及监测系统

说明书

本发明提供了一种多信息融合的稻麦播种机播种量估计方法及监测系统，包括工控机、定位信号接收器、排种流量传感器、称重传感器；所述工控机包括播种信息先验估计模块、播种信息观测模块、测量估计模块、先验估计协方差求解模块、融合系数求解模块、播种信息后验估计模块、误差协方差更新模块和播种量处方图模块；所述定位信号接收器用于检测地理位置信号；若干所述排种流量传感器安装在稻麦播种机各个排种口上，所述排种流量传感器与播种信息观测模块连接；所述称重传感器与播种信息观测模块连接；所述定位信号接收器用于获取地理位置信号。本发明可以提升稻麦播种量与排种流量估计的精确性，为后续稻麦播种量精准控制提供支撑。

技术领域

本发明涉及农业电气化与信息化技术领域，特别涉及一种多信息融合的稻麦播种机播种量估计方法及监测系统。

背景技术

播种量精准在线监测是实现智能化精量播种的关键技术。当前稻麦播种机的播种量估计方法是：播种作业前标定排种器单转平均排种量，通过测量单位时间内排种轴转动圈数，将单转平均排种量与排种轴转动圈数的乘积作为理论播量。然而，由于外槽轮排种器单转排量不均匀，实际单转排量与理论单转排量存在误差，导致实测值围绕理论值在一定范围内波动，因此仅依靠理论排种量对单位地块播种量进行估计会存在误差。

针对上述问题，稻麦流量传感器应运而生，通过测量各播种单组的排种流量与机具通过单位地块的时间，累加各播种单组的排种量作为单位地块内的播种量。现有技术通过分散处理，将大流量稻麦颗粒流分散为若干条离散的小流量种子流，实现对稻麦播种量监测。然而，由于监测过程中传感器抖动、传感器变形等问题，会导致排种流量传感器监测结果中包含测量噪声，导致测量值与实际值存在偏差。而这些偏差会影响后续农机设备的工作，如由于播种量的误差，导致后期植保设备流量不准确。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种多信息融合的稻麦播种机播种量估计方法及监测系统，在监测值的基础上与理论预测值进行融合，该估计结果相比于监测值降低了测量噪声，本发明可以提升稻麦播种量与排种流量估计的精确性，为后续稻麦播种量精准控制提供支撑。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种多信息融合的稻麦播种机播种量估计方法，包括如下步骤：

将第k-1个采样周期的播种信息后验估计向量输入播种信息先验估计模块，所述播种信息先验估计模块输出第k个采样周期的播种信息先验估计向量具体为：

式中：

为第k个采样周期的播种信息先验估计向量，

为第k-1个采样周期的播种信息后验估计向量，当k＝1时，为平均排种流量；

为第k个采样周期排种流量先验估计值；

为第k-1个采样周期排种流量后验估计值；

为第k个采样周期播种量先验估计值；

为第k-1个采样周期播种量后验估计值；

A为状态转移矩阵；

若干排种流量传感器用于测量稻麦播种机各个排种口的排种流量，所述排种流量传感器将第k个采样周期内各排种口排种流量监测值之和输入播种信息观测模块；

所述称重传感器用于测量种箱内部剩余种子质量，所述称重传感器将第k个采样周期累计播种量监测值传递至播种信息观测模块，其中k个采样周期累计播种量监测值为种箱内部初始种子质量M₀与第k个采样周期种箱内部剩余种子质量M_k’的差值；