基于PyWOFOST作物模型的东北玉米估产及精度评估   总被引：2，自引：0，他引：2  

陈思宁  赵艳霞  申双和  黎贞发 《中国农业科学》2013,46(14):2880-2893

【目的】构建合理的作物估产方案,提高作物估产精度。【方法】本文以基于集合卡尔曼滤波（Ensemble Kalman Filter,EnKF）构建的遥感信息-作物模型结合模型（PyWOFOST）为基础,建立了以LAI为结合点,适用于中国东北地区玉米的同化模拟模型,并使用MODIS LAI数据作为外部同化数据进行同化模拟,重点分析了遥感观测（MODIS LAI）和模型参数（出苗-开花期所需积温,TSUM1）的不确定性（即随机误差）对同化模拟结果的影响。最后,利用PyWOFOST模型实现了区域尺度上的玉米估产。【结果】同化外部观测数据后的玉米模拟产量较未同化外部数据的模拟产量有明显改善,20个未受灾害影响的农气站玉米产量同化前的模拟误差及在TSUM1的不确定性为0、10、20、30℃时的同化后模拟误差分别为14.04%、12.71%、11.91%、10.44%及10.48%;同化后的模拟LAI普遍较同化前的模拟LAI更接近实测LAI,更符合玉米LAI的变化趋势;同化前模拟发育期与实测发育期平均绝对误差为3.4 d,而同化后在TSUM1的不确定性为0、10、20、30℃时模拟发育期与实测发育期的平均误差分别为3.5、4.3、5.0、5.5 d。区域尺度上玉米估产结果表明,58.82%的区域玉米估产误差在15%以内,同化产量和统计产量的确定系数为0.806。【结论】基于集合卡尔曼滤波同化遥感信息进行作物估产是可行的。  相似文献   

吉林省森工区森林蓄积随机序列的最优递推线性滤波     

赵书田  李建志 《四川林勘设计》1995,(2):28-36

森林资源系统是一个典型随机性动系统，该系统的蓄积状态变量，受多种因素的影响，应以随机变量描述，森林蓄积随机变量是系统的待估状态。森林蓄积状态估计，经历着从静态估计到动态估计“估计”是一个很广泛的问题，根据随机序列的最优递推线性滤波原理，将离散时刻的状态估计和状态空间的描述，结合起来，采用Ｋａｌｍａｎ滤波递推方程，作为森林蓄积量的动态估计模型，按递推法计算蓄积量状态估计值和状态滤波值，同时给出相应的  相似文献   

基于UWB技术实现自动跟随小车设计     

刘金海王勃凡周龙郑岳久 《农业装备与车辆工程》2019,(12):8-12

随着科学技术的发展,自动跟随技术越来越广泛。为了实现一种高精度的定位跟随,设计了一种基于UWB实现自动跟随目标的小车。小车通过UWB基站与目标携带的UWB标签连接。当UWB主基站将各个辅基站与UWB标签之间的距离值通过串口发送给微处理器,微处理器通过算法得到目标携带的UWB标签的位置。根据程序算法得到的目标位置信息,微处理器将控制小车舵机的转向角度和电机的启停和转速,从而实现小车对目标自动跟随行驶的功能。实验结果表明,基于UWB实现自动跟随的小车能够更准确灵活地跟随目标行驶。  相似文献   

基于状态空间模型的河北能源回弹效应研究     

杜颖  肖荣阁  司慧娟 《干旱区资源与环境》2016,(3):19-24

基于内生经济增长理论,利用河北1981-2012年时间序列数据,检验了变量平稳性和协整关系,通过状态空间模型和卡尔曼滤波算法实证测算了研究区间河北由技术进步引起的能源回弹效应。研究表明:1981-2012年,河北省短期和长期能源回弹效应较高,均值分别为1.096和1.212,没有实现技术进步的预期节能效果,说明节能努力被经济增长带来的能源消费增加所抵消;河北回弹效应总体呈下降趋势,说明技术进步带来的能效提高发挥了一定的节能降耗作用;由于能源回弹效应的存在,必须改变单纯依靠技术进步提高能效的传统节能思路,将技术进步与能源价格改革、产业结构升级和政府税收补贴调节等辅助手段相结合,才能最大程度的实现预期节能效果,解决河北能源短缺与经济增长之间的矛盾。  相似文献   

农产品价格对农民收入的动态影响——基于状态空间模型     

付莲莲 《广东农业科学》2016,43(11):159-166

从结构突变的角度研究农产品价格对农民收入的动态影响。采用Cobb-Douglas生产函数的多变量分析框架,将农产品价格、农民人力资本、财政支农支出、农村固定资产投资和农民收入纳入研究体系,构建农产品价格与农民收入的状态空间模型,运用卡尔曼滤波方法对状态空间模型的参数进行估计。结果表明:农产品价格波动对农民收入的影响是随时间变化的,1985—2013年间农产品价格关于农民收入的弹性系数在-0.069~0.265之间变动、平均值为0.121,总体上经历了4个阶段的波动,说明价格对收入的影响与国家农业政策有密切关系。  相似文献   

基于改进UKF的无轴承异步电机无速度传感器控制   总被引：2，自引：2，他引：0  

孙宇新  沈启康  叶海涵  朱熀秋 《农业工程学报》2018,34(19):74-81

基于传统卡尔曼滤波器的转速估计方法依赖于系统的精确数学模型,但目前通用的无轴承异步电机的数学模型是一个近似模型,针对该问题该文提出一种以实际转速为基准的改进的无轴承异步电机转速估算方案:首先,用残差归一化处理自动更新渐消因子并将其引入增益矩阵,以减小系统模型偏差对估算精度的影响,增强滤波器的稳定性;其次,用遗传算法自动更新噪声矩阵,使其具备补偿作用,再次优化转速估算精度,最终将估算精度控制在5 r/min左右,干扰误差控制在10 r/min左右,可有效应对建模误差和参数扰动对转速估算的影响,具备较高的鲁棒性和估算精度。最后,用d SPACE试验平台证明了所提方案的正确性和可行性,该研究为无轴承异步电机无速度传感器控制提供参考。  相似文献   

基于小区育种路径自对齐的小麦小区播种机改进   总被引：1，自引：0，他引：1  

王浩  唐勇伟  董振振  王茂励  赵景波 《浙江农业学报》2019,31(10):1709

育种专家在进行小麦小区育种时,需要精准地对播种区域进行划分。但传统小麦小区播种机在播种过程中,各小区各行无法精准对齐,导致育种区域混乱,影响育种效果。为了解决小麦小区播种路径精准对齐的问题,本文在长期实验的基础上,将北斗卫星定位与小麦小区育种相结合。首先,获取播种机经纬度,通过建立相对坐标系,构建播种机的小区路径模型,得到规划的路径,取代了传统人工画线的过程。使用本文提出的方法进行小麦小区播种,在5 cm的误差范围内,播种准确度提高了32%。同时,考虑到农田作业环境复杂和人工驾驶的能力有限,北斗卫星定位本身也存在厘米级的误差,为了进一步提高小区路径规划的精准度,本文提出了一种算数平均值滤波与卡尔曼滤波相融合的算法,在相对坐标系下,对基准路径的斜率值进行迭代递推处理。经实验,使用算数平均值滤波与卡尔曼滤波相融合的算法,能有效地对实际计算的斜率值进行修正,最小的修正幅度为20.1%,最大的修正幅度达到4 871.4%。本文研究结果可为北斗卫星定位在小区播种机路径精准规划提供参考。  相似文献   

基于组合导航的整平机定位系统的设计与试验     

朱楠  黄欢  金鑫  秦海鹏 《农机化研究》2019,(6):181-185

无人驾驶是农用机械车辆未来的发展趋势。为此,选择GPS/INS组合导航的定位方式对整平机进行速度控制和精确定位。首先,利用卡尔曼滤波算法将惯性导航中的高精度惯性传感器与磁力计进行数据融合,由解算出的航向角可得到整平机的偏航信息;然后,利用扩展卡尔曼滤波算法将惯性导航与GPS输出的导航参数进行融合。实验表明:组合导航输出的导航参数能够精确跟踪整平机实际的位置和速度信息,输出的姿态角精度满足实际要求。  相似文献   

基于自适应系数卡尔曼滤波的农业移动机器人组合定位     

邱权  胡青含  樊正强  孙娜  张喜海 《农业机械学报》2022,53(S1):36-43

基于全球导航卫星系统（Global navigation satellite system,GNSS）的定位导航技术在半结构化、半开放式农业应用场景的部分区域,可能由于存在作物遮挡而导致GNSS接收信号出现短暂丢失的情况,进而影响机器人定位导航精度,甚至对作物和工作人员造成伤害。针对这一问题,本文开展了农业遮挡环境下的GNSS与惯性导航系统(Inertial navigation system,INS)的组合定位方法研究。搭建了用于多传感器定位导航实验的农业机器人系统,该系统由履带式移动平台、GNSS、INS等硬件和ROS(Robot operation system)操作系统、远程操控界面等软件构成。提出了引入自适应系数的GNSS/INS组合定位卡尔曼滤波算法,当GNSS无法进行差分定位或定位数据产生跃变时,通过自适应卡尔曼滤波能够切换到INS定位,从而实现机器人自身位置、姿态的最优估计。在典型农业遮挡场景（果园）进行了实地组合定位实验,并通过GNSS单通道定位、INS单通道定位、常规卡尔曼滤波融合定位、引入自适应系数的卡尔曼滤波定位等4种定位方法的对比,验证了本文提出算法的有效性。现场实验表明：定位过程中,当100m×20m的实验区域内出现30m×6m的高遮挡区域时,与GNSS定位信息测量方法、INS航迹推算定位方法以及常规卡尔曼滤波组合定位方法相比,自适应系数卡尔曼滤波组合定位方法定位精度分别提升62.1%、48.5%、47.7%。  相似文献   

基于汽车发动机多传感器信息融合的研究     

凌滨  刘立臣  姜岚 《林业机械与木工设备》2009,37(6):20-21

介绍了基于多传感器信息融合技术的联邦卡尔曼滤波器的结构,并将其应用于汽车发动机多压力传感器系统中。理论分析与仿真结果表明,该滤波器设计合理,算法具有全局最优性,可提高系统的性能和容错能力。  相似文献