[发明专利]一种作物根区土壤肥药注施靶标在线预测定点方法

权利要求书

1.一种作物根区土壤肥药注施靶标在线预测定点方法，其特征在于，主要包括：

步骤1、在拖拉机上安装一套自动检测和喷药装置，该装置包括6个红外传感器、速度传感器、单片机、电磁阀、喷药注射头；

步骤2、根据各层植株属性建立植株模型，得出开始探测时间和探测结束时间、喷药注射开始时间和喷药注射结束时间；

步骤3、根据植株统计数据建立预测植株是否患病的的方程，根据电磁阀和喷药注射头特性建立根区注射流量精准控制的计算方程；

步骤4、启动拖拉机和该装置，让拖拉机在茄子地间行走，单片机记录下6个红外传感器的六个层各自的开始探测时间和探测结束时间、植株高度，速度传感器记录下拖拉机实际作业行进速度；

步骤5、根据传感器数据计算植株根部区域宽度，并根据预测植株是否患病的的方程判断植株是否患病；

步骤6、计算得出喷药注射开始时间、喷药注射结束时间和电磁阀占空比，若当前植株患病，单片机根据计算结果输出指令通过控制电磁阀控制喷药注射头工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：在拖拉机上安装一套自动检测和喷药装置，该装置由6个红外传感器、速度传感器、单片机、电磁阀、喷药注射头组成；其中，6个红外传感器从高到低竖直排列安装，其探测方向和土地平行，和拖拉机前进方向垂直；速度传感器安装在拖拉机车轮上，用于检测拖拉机前进速度；单片机用于处理传感器数据，并输出指令控制电磁阀和喷药注射头。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：针对待探测靶标作物建立模型，6个红外传感器分为i层到i+5层共6个扫描范围，扫描层边界重叠10mm；为了对建立的作物靶标探测模型进行测试，建立时间树，对六个层各自的开始探测时间Ti1和探测结束时间Ti2、喷药注射开始时间Ts和喷药注射结束时间Tt、以及注射区域的位置和体积进行分析，得出：

红外传感器通过植株中心轴的时间T_c

Tc=[(Σi=16Ti2)/6-(Σi=16Ti1)/6]/2+(Σi=16Ti1)/6=(Σi=16Ti2)/12-(Σi=16Ti1)/12]]>

如果作物发生倾斜，依靠模型能得到根区注射区域范围的准确位置；

植株根区定量注药需要的总时间T_x＝bH/V，其中b为根结线虫入侵植株的根部区域宽度与其株高之间对应的相关系数，H为植株高度；

延迟喷药时间T_d＝L₀/V，其中L₀为用户设置的延迟距离，即为红外传感器固定点与喷药注射头之间在拖拉机行进方向上的距离；

喷药注射开始时间T_s＝T_c-T_x/2+T_d；喷药注射停止时间