技术领域
本发明涉及农业生产技术领域，具体涉及一种播种施肥喷药对穴作业方法。
背景技术
现代农业开始关注精准协同作业，例如，将水、肥料和农药对准播种位置的种穴进行定点浇水、施肥和喷药，从而降低水肥药等农业资源的消耗，提高产量。
在进行对穴操作过程中，传统的方法是依靠人工大致判断，存在精度差，依靠经验的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种播种施肥喷药对穴作业方法。
具体地，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种播种施肥喷药对穴作业方法，其特征在于，包括：
获取播种穴位点并根据播种穴位点生成播种直线；
根据所述播种直线以及所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息利用施肥机进行对行对穴施肥；
根据所述播种直线以及所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息利用淋灌机进行对行对穴淋灌和喷药。
进一步地，所述获取播种穴位点并根据播种穴位点生成播种直线，包括：
按照下面方式获取播种机行进过程中的每一个播种穴位点：
采用厘米级差分DGPS实际测量获取播种穴位点的坐标为Ps(Xs，Ys)；其中，(Xs，Ys)＝(X0+Xe，Y0+Ye)；P0(X0，Y0)为人工测量的播种穴位点的坐标；Xe和Ye是GPS的系统误差和大树飞机遮挡干扰的误差；
根据所述Ps获取播种机行进过程中同一个播种穴位点的坐标为Pd(Xd，Yd)；其中，(Xd，Yd)＝(Xs+Xw，Ys+Yw)；Xw和Yw是播种机行进过程中播种位置快速移动和系统延迟的误差；
在按照上面方式获取播种机行进过程中的每一个播种穴位点的坐标之后，根据每一个播种穴位点的坐标生成播种直线。
进一步地，所述根据所述播种直线以及所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息利用施肥机进行对行对穴施肥，包括：
根据所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息设定中继，所述中继不与施肥机绑定；
判断施肥机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道进行对行对穴施肥。
进一步地，所述判断施肥机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道进行对行对穴施肥，包括：
判断施肥机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道调节施肥机驱动轮找正，使得施肥机处于播种所在直线上，实现对行施肥；
在按照锁定的最强中继信道调节施肥机驱动轮找正，使得施肥机处于播种所在直线上之后，按照所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息控制施肥口间歇开闭，实现对穴施肥。
进一步地，所述施肥机驱动轮内部设置有霍尔电机，以实现频繁的差速转向。
进一步地，所述施肥机采用多跳和漫游的方式接入中继网络。
进一步地，所述根据所述播种直线以及所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息利用淋灌机进行对行对穴淋灌和喷药，包括：
根据所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息设定中继，所述中继不与淋灌机绑定；
判断淋灌机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道进行对行对穴淋灌和喷药。
进一步地，所述判断淋灌机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道进行对行对穴淋灌和喷药，包括：
判断淋灌机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道调节淋灌机驱动轮找正，使得淋灌机处于播种所在直线上，实现对行淋灌和喷药；
在按照锁定的最强中继信道调节淋灌机驱动轮找正，使得淋灌机处于播种所在直线上之后，按照所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息控制淋灌电磁阀和喷药电磁阀对穴进行淋灌和喷药。
进一步地，所述淋灌机驱动轮内部设置有霍尔电机，以实现频繁的差速转向。
进一步地，所述方法还包括：
在需要进行补苗作业时，根据需要补苗的穴位点进行对穴补苗；
在进行对穴补苗后，获取对穴补苗的位置信息，并根据获取的位置信息进行对穴施肥、淋灌和喷药。
由上述技术方案可知，本发明提供的播种施肥喷药对穴作业方法，首先获取播种穴位点并根据播种穴位点生成播种直线，然后根据所述播种直线以及所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息利用施肥机进行对行对穴施肥，以及根据所述播种直线以及所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息利用淋灌机进行对行对穴淋灌和喷药。可见，本发明能够根据播种穴位点进行定点浇水、施肥和喷药，从而降低水肥药等农业资源的消耗，且可以提高产量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的播种施肥喷药对穴作业方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的播种施肥喷药对穴作业方法的具体实施流程图；
图3是本发明一实施例提供的播种施肥喷药对穴作业方法所基于的实体结构示意图；
图4是本发明一实施例提供的GPS位置获取原理图；
图5是本发明一实施例提供的播种穴位点位置获取原理示意图；
图6是图5的局部放大图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种播种施肥喷药对穴作业方法，本发明针对播种机、施肥机和淋灌机喷药机等一体化作业，将移动机具作为GPS移动节点，采集对应的位置信息实现协同作业，以实现根据播种穴位点进行定点浇水、施肥和喷药，从而降低水肥药等农业资源的消耗。下面将通过具体实施例对本发明提供的对穴方法进行详细介绍。
本发明一实施例提供了一种播种施肥喷药对穴作业方法，参见图1，该方法包括如下步骤：
步骤101：获取播种穴位点并根据播种穴位点生成播种直线。
步骤102：根据所述播种直线以及所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息利用施肥机进行对行对穴施肥。
步骤103：根据所述播种直线以及所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息利用淋灌机进行对行对穴淋灌和喷药。
由上面描述可知，本实施例提供的播种施肥喷药对穴作业方法，首先获取播种穴位点并根据播种穴位点生成播种直线，然后根据所述播种直线以及所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息利用施肥机进行对行对穴施肥，以及根据所述播种直线以及所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息利用淋灌机进行对行对穴淋灌和喷药。可见，本实施例能够根据播种穴位点进行定点浇水、施肥和喷药，从而降低水肥药等农业资源的消耗，且可以提高产量。
需要说明的是，本实施例通过GPS记录播种位置信息，然后通过对机具安装GPS移动节点，实现后续作业环节的对穴作业。在一种优选实施方式中，参见图2～4，上述步骤102具体通过如下方式实现：
根据所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息设定中继，所述中继不与施肥机绑定；
判断施肥机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道进行对行对穴施肥。
在一种优选实施方式中，所述判断施肥机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道进行对行对穴施肥，包括：
判断施肥机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道调节施肥机驱动轮找正，使得施肥机处于播种所在直线上，实现对行施肥；
在按照锁定的最强中继信道调节施肥机驱动轮找正，使得施肥机处于播种所在直线上之后，按照所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息控制施肥口间歇开闭，实现对穴施肥。需要说明的是，对播种穴位以外区域不进行施肥。
在一种优选实施方式中，所述施肥机驱动轮内部设置有霍尔电机，以实现频繁的差速转向。
在一种优选实施方式中，所述施肥机采用多跳和漫游的方式接入中继网络。
需要说明的是，由于农机上的GPS的任意移动导致无线网络拓扑结构不稳定。本实施例提供的GPS移动节点算法可以解决协同机具数目多，结构不稳定的问题。该算法设定GPS移动接收端为中继，中继不与农机的终端绑定，当农机移动过程中超出中继信号覆盖的范围后，重新搜索中继，锁定最强的中继信道。移动的农机是网路的底层，重要是对机具上的终端进行定位，并控制播种机械机构、施肥机械机构进行动作。机具按照移动节点设备控制，机具上的终端在本实施例中采用多跳和漫游接入。
需要说明的是，通过GPS或北斗定位接收到位置信息，利用反馈信号得到基准线的偏差信息。机具行走跑偏后，总线控制器发出修正信号，使得机具处于播种所在直线上。例如，控制施肥机具在播种直线上，并控制施肥口间歇开闭，实现对穴施肥。
需要说明的是，本实施例通过GPS记录播种位置信息，然后通过对机具安装GPS移动节点，实现后续作业环节的对穴作业。在一种优选实施方式中，参见图2～4，上述步骤103具体通过如下方式实现：
根据所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息设定中继，所述中继不与淋灌机绑定；
判断淋灌机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道进行对行对穴淋灌和喷药。
在一种优选实施方式中，所述判断淋灌机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道进行对行对穴淋灌和喷药，包括：
判断淋灌机在移动过程中是否超出中继信号覆盖范围，若超出中继信号覆盖范围，则重新搜索中继，锁定最强的中继信道，并按照锁定的最强中继信道调节淋灌机驱动轮找正，使得淋灌机处于播种所在直线上，实现对行淋灌和喷药；
在按照锁定的最强中继信道调节淋灌机驱动轮找正，使得淋灌机处于播种所在直线上之后，按照所述播种直线上的播种穴位点的GPS位置信息控制淋灌电磁阀和喷药电磁阀对穴进行淋灌和喷药。需要说明的是，对播种穴位以外区域不进行淋灌和喷药。
在一种优选实施方式中，所述淋灌机驱动轮内部设置有霍尔电机，以实现频繁的差速转向。
在一种优选实施方式中，所述淋灌机采用多跳和漫游的方式接入中继网络。
需要说明的是，由于农机上的GPS的任意移动导致无线网络拓扑结构不稳定。本实施例提供的GPS移动节点算法可以解决协同机具数目多，结构不稳定的问题。该算法设定GPS移动接收端为中继，中继不与农机的终端绑定，当农机移动过程中超出中继信号覆盖的范围后，重新搜索中继，锁定最强的中继信道。移动的农机是网路的底层，重要是对机具上的终端进行定位，并控制播种机械机构、淋灌机械机构和喷药电磁阀机构进行动作。机具按照移动节点设备控制，机具上的终端在本实施例中采用多跳和漫游接入。
需要说明的是，通过GPS或北斗定位接收到位置信息，利用反馈信号得到基准线的偏差信息。机具行走跑偏后，总线控制器发出修正信号，使得机具处于播种所在直线上。例如，控制淋灌机具在播种直线上，并控制淋灌电磁阀和喷药电磁阀对穴淋灌和喷药。
由上面描述可知，在本实施例中，施肥、淋灌和喷药都是基于播种穴位信息，播种穴位以外区域不施肥，不淋灌，不喷药，从而可以有效降低水肥药等农业资源的消耗，且可以提高农产品产量。
在一种优选实施方式中，参见图5和图6，上述步骤101具体通过如下方式实现：
按照下面方式获取播种机行进过程中的每一个播种穴位点：
采用厘米级差分DGPS实际测量获取播种穴位点的坐标为Ps(Xs，Ys)；其中，(Xs，Ys)＝(X0+Xe，Y0+Ye)；P0(X0，Y0)为人工测量的播种穴位点的坐标；Xe和Ye是GPS的系统误差和大树飞机遮挡干扰的误差；
根据所述Ps获取播种机行进过程中同一个播种穴位点的坐标为Pd(Xd，Yd)；其中，(Xd，Yd)＝(Xs+Xw，Ys+Yw)；Xw和Yw是播种机行进过程中播种位置快速移动和系统延迟的误差；
在按照上面方式获取播种机行进过程中的每一个播种穴位点的坐标之后，根据每一个播种穴位点的坐标生成播种直线。
参见图5和图6，r是静态测量所得坐标按照距离公式计算所得距离，m是动态测量所得坐标按照距离公式计算所得距离，可通过m的大小和点Pd的坐标进行连续多元回归，通过线性拟合模型的方式得到最精准的穴位点匹配。
在一种优选实施方式中，所述方法还包括：
在需要进行补苗作业时，根据需要补苗的穴位点进行对穴补苗；
在进行对穴补苗后，获取对穴补苗的位置信息，并根据获取的位置信息进行对穴施肥、淋灌和喷药。
可见，在本实施方式中，当因为天气等原因，出现出苗率不高的情况时，可以根据播种直线上的播种穴位点获取缺苗也即需要补苗的穴位点，然后根据需要补苗的穴位点进行对穴补苗，可见，本实施方式提供的播种施肥喷药对穴作业方法还可以进行精准补苗。此外，对于补苗后的施肥、淋灌和喷药，也可以基于对穴作业的方式，实现精准定位施肥、淋灌和喷药。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。