果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法
专利汇可以提供果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法，系统包括移动车，以及安装在移动车上的药箱、若干组由上至下设置的喷头组和雷达；喷头组包括管路、电磁 阀 开关 、比例 电磁阀 和若干个喷头；管路的一端与药箱相通；电磁阀开关和 比例电磁阀 设在管路上；若干个喷头由上至下并联设置在管路的另一端；全部喷头位于同一竖直线上；雷达位于喷头组的前方。本发明具有喷雾精准、有效等优点。，下面是果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法专利的具体信息内容。
1.一种果树变量喷雾系统，其特征在于：
包括移动车，以及安装在所述移动车上的药箱、若干组由上至下设置的喷头组和雷达；
所述喷头组包括管路、电磁阀开关、比例电磁阀和若干个喷头；
所述管路的一端与所述药箱相通；
所述电磁阀开关和所述比例电磁阀设在所述管路上；
若干个所述喷头由上至下并联设置在所述管路的另一端；
全部所述喷头位于同一竖直线上；
所述雷达位于所述喷头组的前方。
2.如权利要求1所述的果树变量喷雾系统的喷雾量决策方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、获取计算所需的参数数据；
步骤二、将每颗果树的有效冠层由下至上分为若干组冠层组，所述冠层组的数量与所述喷头组的数量相等，并一一对应；
所述果树变量喷雾系统匀速行驶在两行果树之间的中心线上，所述雷达朝向一侧的果树进行扫描；
所述雷达进行扫描，根据其扫描点的数据，判断该扫描点的位置是否具有果树的有效冠层；
若无有效冠层，则判定该扫描点的数据为无效数据；
若存在有效冠层，则根据该扫描点的数据，判断该扫描点所在的所述冠层组组数；
步骤三、根据所述雷达扫描点的数据，计算该扫描点处有效冠层的冠层半厚度；
根据在本冠层组中，雷达各扫描点的数据，计算本冠层组的平均冠层半厚度；
步骤四、根据本冠层组的平均冠层半厚度，计算本冠层组所需的喷雾量；
步骤五、根据本冠层组所需的喷雾量，计算本冠层组所需的喷雾压力；
步骤六、将本冠层组所需的喷雾压力换算为可施行的有效喷雾压力，再根据所述有效喷雾压力，计算相应的有效喷雾量；
步骤七、根据所述有效喷雾量，计算相应的比例电磁阀的占空比，即为本冠层组对应的所述喷头组中比例电磁阀的占空比。
3.根据权利要求2所述的果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法，其特征在于：
步骤二中，所述雷达的扫描点的位置是否具有有效冠层的判断依据为：
d＝Rsinθ，d为雷达至其扫描点所在的竖直垂线的水平距离，R为雷达至其扫描点的直线距离，θ为雷达的扫描角度，扫描角度为雷达至扫描点的直线与雷达朝向地面的竖直线之间的夹角，R和θ均为雷达的测量数据；
dmax＝L1，dmax为最大水平距离，L1为两行果树之间行距的一半；
当d>dmax时，扫描点的位置无有效冠层；
当d
步骤二中，所述雷达的扫描点所在的所述冠层组组数的判断依据为：
当 时，雷达的扫描点所在的冠层组为第a组，冠层组
的组数由下至上依次递增；
其中，h为雷达的实际安装高度，n为果树的无效冠层高度，a为雷达的扫描点所在的冠层组组数，b为全部冠层组的数量，H为所测果树的有效冠层高度。
5.根据权利要求4所述的果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法，其特征在于：
步骤三中，所述雷达扫描点处有效冠层的冠层半厚度为：
L＝L1-e-d，L为冠层半厚度，e为所述雷达至所述移动车纵向中心面的水平距离；
本冠层组的平均冠层半厚度为：在本冠层组内，各扫描点处的冠层半厚度之和，除以雷达的激光打在本冠层组内的扫描点的数量。
6.根据权利要求5所述的果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法，其特征在于：
步骤四中，本冠层组所需的喷雾量为：
q为本冠层组所需的喷雾量，Li为本冠层组的平均冠层半厚
度，v为所述果树变量喷雾系统的行驶速度，t为所述雷达测量频率的倒数，LAI为果树叶面积指数，i为每立方米有效冠层的施药量。
7.根据权利要求6所述的果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法，其特征在于：
其中，果树叶面积指数与点云密度线性相关；
点云密度 N为雷达的激光打在本冠层组内的扫描点的数量，V为冠层组体积，根据果树叶面积指数与点云密度的拟合方程和点云密度，计算得出LAI；
优选的，LAI与点云密度的拟合方程为LAI＝1.265ρ-0.3137。
8.根据权利要求2所述的果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法，其特征在于：
步骤五中，本冠层组所需的喷雾压力的计算方法为：
根据本冠层组所需喷雾量、以及喷雾压力与喷雾量的关系方程，计算得到本冠层组所需的喷雾压力；
喷雾压力与喷雾量的关系方程的拟合方法为：在相同喷雾系统条件下，进行若干组实验，具体为在一定喷雾压力下，记录其所喷出的喷雾量，根据若干组实验的喷雾压力与喷雾量的实验数据，拟合喷雾压力与喷雾量的关系方程；
步骤六中，根据所述有效喷雾压力，以及喷雾压力与喷雾量的关系方程，计算得到所述有效喷雾量；
优选的，步骤五中，喷雾压力与喷雾量为非线性关系，喷雾压力与喷雾量的关系方程为： 其中，c和m为喷雾压力与喷雾量关系系数，根据实验数据经拟合确定，与喷头类型和数量相关。
9.根据权利要求2所述的果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法，其特征在于：
步骤六中，将本冠层组所需的喷雾压力与所述喷头的最小雾化压力比较，若小于喷头的最小雾化压力，则可施行的有效喷雾压力为喷头的最小雾化压力；
将本冠层组所需的喷雾压力与所述管路的最大承压压力比较，若大于管路的最大承压压力，则本冠层组可施行的有效喷雾压力为管路的最大承压压力；
若本冠层组所需的喷雾压力大于喷头的最小雾化压力、并小于管路的最大承压压力，则本冠层组可施行的有效喷雾压力即为本冠层组所需的喷雾压力。
10.根据权利要求2所述的果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法，其特征在于：
步骤七中，本冠层组所对应喷头组的比例电磁阀的占空比的计算方法为：
根据所述有效喷雾量、以及比例电磁阀占空比与喷雾量的关系方程，计算得到本冠层组所对应喷头组的比例电磁阀的占空比；
比例电磁阀占空比与有效喷雾量的关系方程的拟合方法为：在相同喷雾系统条件下，进行若干组实验，具体为在一定比例电磁阀占空比下，记录其所喷出的喷雾量，根据若干组实验的比例电磁阀占空比与喷雾量的实验数据，拟合比例电磁阀占空比与喷雾量的关系方程；
优选的，比例电磁阀占空比与喷雾量为线性关系，线性关系方程为：q0＝kx0+b，其中，k和b为比例电磁阀占空比与喷雾量关系系数，根据实验数据经拟合确定，与比例电磁阀和喷嘴的类型、数量相关。
果树变量喷雾系统及喷雾量决策方法
技术领域
背景技术
发明内容
由下至上依次递增；其中，h为雷达的实际安装高度，n为果树的无效冠层高度，a为雷达的扫描点所在的冠层组组数，b为全部冠层组的数量，H为所测果树的有效冠层高度。
具体实施方式
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