Patent RU-2537912-C2 (RU)
Title: Способ автоматизированного управления состоянием посевов
Inventor: MIKHAJLENKO IL JA MIKHAJLOVICH
IPC: A01G1/00
Filed: 2013-04-29
Granted: 2015-01-10
Abstract: Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает операции по получению информации о физических свойствах, химическом составе почвы и о погодных условиях на сельскохозяйственном поле, а также информации о фактическом урожае за предыдущий год на каждом фрагменте сельскохозяйственного поля, сопоставляемой с сигналами системы определения пространственных координат во время уборки урожая, использование математических моделей влияния почвенных и климатических факторов на конечный урожай, производство расчетов по параметрам основных технологий перед посевом растений и проведение технологических воздействий в реальном времени в соответствии с этими расчетами для каждого фрагмента сельскохозяйственного поля. Перед началом периода вегетации определяют оптимальную программу изменения средних по полю показателей развития растений и параметров почвенной среды путем поиска максимума по параметрам технологических операций критерия оптимальности, учитывающего разность между стоимостью урожая и затратами на его получение. В реальном времени при рабочем проходе сельскохозяйственной машины с орудиями измеряют ее пространственные координаты, периодически фиксируют сигналы от метеостанции о температуре окружающего воздуха, уровне солнечной радиации, интенсивности осадков. По измеренной информации уточняют параметры моделей растений и почвенной среды, для каждого фрагмента поля сравнивают измеренные значения показателей развития растений и параметров почвенной среды с их оптимальными средними значениями, по результатам сравнения формируют поправки к средним оптимальным значениям параметров технологических воздействий. Для каждого фрагмента поля определяют размер общего технологического воздействия, складывающегося из оптимального среднего и локальной поправки, которое по модемной связи передают в форме задания бортовому регулятору орудия машины, осуществляющего технологическое воздействие. Информацию о физических свойствах, химическом составе почвы и растений получают периодическим отбором проб на тестовых площадках, расположенных рядом с основным полем, на которых возделывается одна и та же культура, как и на основном поле, и которые отличаются друг от друга разными фиксированными уровнями поливов и дозами внесения минеральных удобрений и регуляторов роста и развития растений. Одновременно с отборами проб на тестовых площадках средствами авиационного дистанционного зондирования формируют мультиспектральные изображения тестовых площадок и основного поля, по полученной спектральной информации и отобранным пробам уточняют математическую модель оптических измерений, отражающую связь состояния посевов и почвенной среды на тестовых площадках с параметрами отражения во всех используемых спектрах, по спектральной информации, полученной по всей площади основного поля, посредством математической модели оптических измерений оценивают состояние посевов и почвенной среды на основном поле для каждого момента времени измерения, по полученным оценкам и сигналам от метеостанции о температуре окружающего воздуха, уровне солнечной радиации и интенсивности осадков уточняют параметры математических моделей состояния посевов и почвенной среды, по которым затем уточняют оптимальную программу изменения средних по полю показателей развития растений и параметров почвенной среды, в реальном времени. При рабочих проходах технологических машин одновременно с измерением пространственных координат повторно формируют мультиспектральную картину всей площади основного поля, по которой с заданным шагом оценивают состояние посевов и почвенной среды, полученные оценки на отдельных фрагментах поля сравнивают с их оптимальными средними значениями, полученными при формировании оптимальной программы изменения средних по полю показателей развития растений и параметров почвенной среды. По результатам сравнения формируют поправки к средним оптимальным значениям параметров технологических воздействий и для каждого фрагмента поля определяют размер общего технологического воздействия, складывающегося из оптимального среднего и локальной поправки в заданной пространственной координате. Способ позволяет повысить величину и надежность процесса формирования урожая при существенном уменьшении объемов ручного труда. 2 ил.