本申請涉及農業智能化，尤其涉及一種基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統及方法。

背景技術：

1、在農業機械進行作業時，作業面積作為農民與農機主產生雙方進行交易和結算的關鍵數據顯得尤為重要。但是農機作業地形具有極大的復雜性，很多地塊面積無法準確測量統計。

2、相關的作業面積測量方法多為靜態測量方法，主要分為兩種，一種是小面積的矩形狀作業區域，可以采用鋼尺進行作業面積測量；另一種是對于大面積和不規則圖形地塊的測量，需要借助于羅盤儀、經緯儀、全站儀等測繪儀器，根據提供的經度、緯度、高程等導航和定位信息對面積進行測量。基于單路gps軌跡的農機作業面積測量方法雖然實現了對農機的作業面積進行動態實時測量，但是仍然存在運動軌跡點偏移、不規則地塊等異常情況，易造成面積丟失計算或面積重復計算，導致測量面積與實際面積存在較大誤差。

技術實現思路

1、本申請提供了一種基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統及方法，以解決農機作業測量過程中存在的實時性差、準確度低的問題。

2、一方面，本申請提供一種基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，包括：農機、主機模塊、人機交互模塊以及基準模塊；所述基準模塊被配置為采集靜態gps坐標點，所述人機交互模塊被配置為設置農機作業參數、顯示作業狀態；所述主機模塊設置在所述農機上，所述主機模塊包括多個定位傳感器以及控制器；其中，所述控制器被配置為：

3、獲取基準模塊發送的經緯度信息，得到基準位置參考坐標點；

4、獲取農機狀態信息；其中，所述農機狀態信息包括：作業狀態以及非作業狀態；

5、在農機為作業狀態時，基于所述基準位置參考坐標點建立參考坐標系；

6、在所述參考坐標系下對農機位置坐標進行實時校正，得到校正后的農機位置坐標；

7、根據輸入的農機作業參數以及所述校正后的農機位置坐標，基于最小單元面積累加法計算作業面積。

8、在一種可能的實現方式中，所述定位傳感器的數量為4個，每個所述定位傳感器分別設置在所述農機駕駛室外的車頂上，所述定位傳感器被配置為采集農機的經緯度信息，所述農機經緯度信息包括第一坐標、第二坐標、第三坐標以及第四坐標。

9、在一種可能的實現方式中，所述控制器還被配置為：

10、獲取農機的經緯度信息；

11、根據經緯度信息計算所述第一坐標點與所述第三坐標點的距離，得到第一距離；

12、根據經緯度信息計算所述第二坐標點與所述第四坐標點的距離，得到第二距離；

13、根據所述第一距離與第一預設長度計算第一差值，以及，根據所述第二距離與第二預設長度計算第二差值；

14、獲取預設誤差范圍；

15、將在預設誤差范圍內的第一差值和/或第二差值關聯的坐標，確定為有效位置坐標；

16、根據有效位置坐標計算得到所述農機的位置坐標。

17、在一種可能的實現方式中，所述主機模塊還包括作業臺檢測單元，所述作業臺檢測單元設置在所述農機的作業臂上，所述作業臺檢測單元被配置為檢測所述作業臂的傾斜角度。

18、在一種可能的實現方式中，獲取農機狀態信息過程中，所述控制器還被配置為：

19、從農機狀態信息中解析當前所述作業臂的傾斜角度；

20、如果所述作業臂的傾斜角度在預設區間內，確定所述農機為作業狀態；

21、如果所述作業臂的傾斜角度不在預設區間內，確定農機為非作業狀態。

22、在一種可能的實現方式中，所述主機模塊還包括lora通信處理單元以及藍牙通信處理單元，所述lora通信處理單元與基準模塊無線連接，藍牙通信單元與人機交互模塊無線連接；所述基準模塊通過lora通信處理單元與所述主機模塊進行通信，所述人機交互模塊通過所述藍牙通信處理單元與所述主機模塊進行通信。

23、在一種可能的實現方式中，所述主機模塊還包括位置信息處理單元，所述位置信息處理單元被配置為對基準模塊的坐標進行修正；在所述坐標系下對農機位置坐標進行實時校正，得到校正后的農機位置坐標，還包括：

24、獲取所述基準模塊發送的當前基準位置坐標；

25、實時計算當前基準位置坐標與基準位置參考坐標的誤差值；其中，所述基準位置參考坐標為預先設置的參考坐標；

26、根據所述誤差值對所述農機位置坐標進行實時校正，得到校正后的農機位置坐標。

27、在一種可能的實現方式中，根據輸入的農機作業參數以及所述校正后的農機位置坐標，基于最小單元面積累加法計算作業面積，所述控制器還被配置為：

28、根據農機作業點進行最小單元劃分，得到多個單元塊；

29、根據所述單元塊進行累加，并對重疊的最小單元進行重疊計算，得到有效作業面積；

30、將多個有效作業面積進行求和，得到農機的作業面積。

31、在一種可能的實現方式中，所述基準模塊包括基準位置接收單元、lora通信單元和基準位置信息處理單元；所述基準位置信息處理單元被配置為計算基準位置接收單元采集到的坐標信息，所述lora通信單元被配置為將所述基準位置信息處理單元計算的基準坐標信息發送至所述主機模塊。

32、另一方面，本申請提供一種基于多定位傳感器的農機作業面積測量方法，配置于第一方面所述的基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，所述方法包括：

33、獲取基準模塊發送的經緯度信息，得到基準位置參考坐標點；

34、獲取農機狀態信息；其中，所述農機狀態信息包括：作業狀態以及非作業狀態；

35、在農機為作業狀態時，基于所述基準位置參考坐標點建立參考坐標系；

36、在所述參考坐標系下對農機位置坐標進行實時校正，得到校正后的農機位置坐標；

37、根據輸入的農機作業參數以及所述校正后的農機位置坐標，基于最小單元面積累加法計算作業面積。

38、由以上技術方案可知，本申請提供一種基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統及方法，所述系統包括：農機、主機模塊、人機交互模塊以及基準模塊；所述基準模塊被配置為采集靜態gps坐標點，所述人機交互模塊被配置為設置農機作業參數、顯示作業狀態以及計價計算信息；所述主機模塊設置在所述農機上，所述主機模塊包括多個定位傳感器以及控制器；所述控制器被配置為：獲取基準模塊發送的經緯度信息，得到基準位置參考坐標點；獲取農機狀態信息；在農機為作業狀態時，基于所述基準位置參考坐標點建立參考坐標系；在所述參考坐標系下對農機位置坐標進行實時校正，得到校正后的農機位置坐標；根據輸入的農機作業參數以及所述校正后的農機位置坐標，基于最小單元面積累加法計算作業面積。通過基準模塊對農機位置進行實時修正調整，避免農機運動軌跡點偏移，并且基于最小單元面積累加法計算作業面積，使得農機作業測量過程測量精度高、操作方便。

技術特征：

1.一種基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，其特征在于，包括：農機、主機模塊、人機交互模塊以及基準模塊；所述基準模塊被配置為采集靜態gps坐標點，所述人機交互模塊被配置為設置農機作業參數、顯示作業狀態；所述主機模塊設置在所述農機上，所述主機模塊包括控制器和多個定位傳感器；其中，所述控制器被配置為：

2.根據權利要求1所述的基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，其特征在于，所述定位傳感器的數量為4個，每個所述定位傳感器分別設置在所述農機駕駛室外的車頂上，所述定位傳感器被配置為采集農機的經緯度信息，所述農機經緯度信息包括第一坐標、第二坐標、第三坐標以及第四坐標。

3.根據權利要求2所述的基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，其特征在于，所述控制器還被配置為：

4.根據權利要求1所述的基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，其特征在于，所述主機模塊還包括作業臺檢測單元，所述作業臺檢測單元設置在所述農機的作業臂上，所述作業臺檢測單元被配置為檢測所述作業臂的傾斜角度。

5.根據權利要求4所述的基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，其特征在于，獲取農機狀態信息過程中，所述控制器還被配置為：

6.根據權利要求1所述的基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，其特征在于，所述主機模塊還包括lora通信處理單元以及藍牙通信處理單元，所述lora通信處理單元與基準模塊無線連接，藍牙通信單元與人機交互模塊無線連接；所述基準模塊通過lora通信處理單元與所述主機模塊進行通信，所述人機交互模塊通過所述藍牙通信處理單元與所述主機模塊進行通信。

7.根據權利要求6所述的基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，其特征在于，所述主機模塊還包括位置信息處理單元，所述位置信息處理單元被配置為對基準模塊的坐標進行修正；在所述坐標系下對農機位置坐標進行實時校正，得到校正后的農機位置坐標，還包括：

8.根據權利要求7所述的基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，其特征在于，根據輸入的農機作業參數以及所述校正后的農機位置坐標，基于最小單元面積累加法計算作業面積，所述控制器還被配置為：

9.根據權利要1所述的基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，其特征在于，所述基準模塊包括基準位置接收單元、lora通信單元和基準位置信息處理單元；所述基準位置信息處理單元被配置為計算基準位置接收單元采集到的坐標信息，所述lora通信單元被配置為將所述基準位置信息處理單元計算的基準坐標信息發送至所述主機模塊。

10.一種基于多定位傳感器的農機作業面積測量方法，其特征在于，配置于權利要求1-9任一項所述的基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統，所述方法包括：

技術總結
本申請提供一種基于多定位傳感器的農機作業面積測量系統及方法，所述方法包括：獲取基準模塊發送的經緯度信息，得到基準位置參考坐標點；獲取農機狀態信息；其中，所述農機狀態信息包括：作業狀態以及非作業狀態；在農機為作業狀態時，基于所述基準位置參考坐標點建立參考坐標系；在所述參考坐標系下對農機位置坐標進行實時校正，得到校正后的農機位置坐標；根據輸入的農機作業參數以及所述校正后的農機位置坐標，基于最小單元面積累加法計算作業面積。通過基準模塊對農機位置進行實時修正調整，減小農機運動軌跡點偏移，并且基于最小單元面積累加法計算作業面積提高農機作業測量過程測量精度。

技術研發人員：高靜,趙建東,范家興
受保護的技術使用者：保定市天河電子技術有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28