- · 《农业工程技术》栏目设[05/29]
- · 《农业工程技术》收稿方[05/29]
- · 《农业工程技术》投稿方[05/29]
- · 《农业工程技术》征稿要[05/29]
- · 《农业工程技术》刊物宗[05/29]
一、来稿必须是作者独立取得的原创性学术研究成果，来稿的文字复制比（相似度或重复率）必须低于用稿标准，引用部分文字的要在参考文献中注明；署名和作者单位无误，未曾以任何形式用任何文种在国内外公开发表过；未一稿多投。 二、来稿除文中特别加以标注和致谢之外，不侵犯任何版权或损害第三方的任何其他权利。如果20天后未收到本刊的录用通知，可自行处理(双方另有约定的除外)。 三、来稿经审阅通过，编辑部会将修改意见反馈给您，您应在收到通知7天内提交修改稿。作者享有引用和复制该文的权利及著作权法的其它权利。 四、一般来说，4500字（电脑WORD统计，图表另计）以下的文章，不能说清问题，很难保证学术质量，本刊恕不受理。 五、论文格式及要素：标题、作者、工作单位全称(院系处室)、摘要、关键词、正文、注释、参考文献(遵从国家标准：GB\T7714-2005，点击查看参考文献格式示例)、作者简介(100字内)、联系方式(通信地址、邮编、电话、电子信箱)。 六、处理流程：（1） 通过电子邮件将稿件发到我刊唯一投稿信箱（2）我刊初审周期为2－3个工作日，请在投稿3天后查看您的邮箱，收阅我们的审稿回复或用稿通知；若30天内没有收到我们的回复，稿件可自行处理。（3）按用稿通知上的要求办理相关手续后，稿件将进入出版程序。（4） 杂志出刊后，我们会按照您提供的地址免费奉寄样刊。 七、凡向文教资料杂志社投稿者均被视为接受如下声明：（1）稿件必须是作者本人独立完成的，属原创作品（包括翻译），杜绝抄袭行为，严禁学术腐败现象，严格学术不端检测，如发现系抄袭作品并由此引起的一切责任均由作者本人承担，本刊不承担任何民事连带责任。（2）本刊发表的所有文章，除另有说明外，只代表作者本人的观点，不代表本刊观点。由此引发的任何纠纷和争议本刊不受任何牵连。（3）本刊拥有自主编辑权，但仅限于不违背作者原意的技术性调整。如必须进行重大改动的，编辑部有义务告知作者，或由作者授权编辑修改，或提出意见由作者自己修改。（4）作品在《文教资料》发表后，作者同意其电子版同时发布在文教资料杂志社官方网上。（5）作者同意将其拥有的对其论文的汇编权、翻译权、印刷版和电子版的复制权、网络传播权、发行权等权利在世界范围内无限期转让给《文教资料》杂志社。本刊在与国内外文献数据库或检索系统进行交流合作时，不再征询作者意见，并且不再支付稿酬。 九、特别欢迎用电子文档投稿，或邮寄编辑部,勿邮寄私人，以免延误稿件处理时间。
传感器融合技术在农业工程的应用与前景
作者:网站采编关键词:
摘要：0 引 言 传感器技术是现代农业的一项重要研究内容，其作用是提供被测农业车辆以及装备的姿态、航向、加速度、角速度和位置等信息[1]。MEMS 传感器（Micro-electro-mechanical System，微电子
0 引 言
传感器技术是现代农业的一项重要研究内容，其作用是提供被测农业车辆以及装备的姿态、航向、加速度、角速度和位置等信息[1]。MEMS 传感器（Micro-electro-mechanical System，微电子机械系统)是集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统，属于惯性式传感器。近年来，基于MEMS 传感器的测量系统已在民事应用领域有了较快发展，主要应用于智能检测系统、智能制造系统、工业机器人、遥感等方面[2]。由于MEMS 传感器在体积、质量、功耗上都具有很大优势，基于MEMS 传感器技术的系统在精细农业作业、农业机械导航以及农业自动化控制等方面有重要的应用价值。然而，MEMS 传感器存在测量精度不高、漂移大等缺点，特别是MEMS 陀螺由于其较大的漂移，只能在短时间内提供可靠的信息[3]。由于农业生产环境复杂，单一传感器由于获取的信息有限，通常会存在不确定性以及偶然的错误或缺失，影响整个系统的稳定性和精度，这就需要将一些传感器结合起来使用，将它们各自产生的信息进行综合，以便获得合适的环境信息[4]。
多传感器的信息融合是20 世80 年代形成和发展起来的一种自动化信息综合处理技术，是指对来自多个传感器的数据进行多级别、多方面、多层次的处理，即组合或融合来自多个传感器或其他信息源的数据，以获得综合的、更好的估计从而产生新的有意义的信息，而这种新信息是任何单一传感器所无法获得的[5]。多传感器信息融合技术在军事、工业、遥感等众多领域已得到广泛应用。近年来，大量研究工作证明，MEMS 传感器融合技术对于推动农业现代化生产具有重要意义[6]。
本文首先介绍MEMS 惯性传感器原理，并对MEMS 惯性传感器融合技术的研究方法进行论述，然后介绍该技术农业工程中的研究内容和现状，最后分析应用的前景以及发展方向。
1 MEMS 惯性传感器测量原理
1.1 MEMS 惯性传感器类型
随着MEMS 技术的发展, 微机械惯性器件的研究取得了很大的进展。目前已有微型加速度计和微型硅陀螺仪的商品生产,体积和重量均很小,但尚需提高精度[7]。美国模拟器件公司（Analog Devices Inc，简称ADI）的集成加速度计是微机械与微电子集成的标志性产品, 主要用于汽车防撞气囊的弹出控制,年产值超过2 亿美元。ADI 公司基于MEMS 技术的惯性传感器供货量已达到2 亿只。NJM 公司正在研制使用MEMS 技术的战术级IMU，与现有装置相比，成本大幅降低，体积大为减小, 功耗也更小[8]。MEMS 惯性传感器正在向精度更高和集成度更高的方向发展，其中MEMS 陀螺的发展尤为明显。MEMS加速度计是所有MEMS 传感器中商业市场化最为成功的，它在精度方面已能满足战略导弹的应用要求。微机械加速度计在工程上达到的精度为1×10-4g，潜在精度还可以提高一个数量级。MEMS 陀螺的性能也接近或达到战术级导航的水平。微机械陀螺的分辨率达到（1°～100°）/h,在工程上可以实现10°/h的精度[9]。石英微机械陀螺已批量生产,有的硅微陀螺已实用化。尽管也开发出来一些高精度的微机械加速度计,但其价格昂贵,从整体上来说精度水平还不很高[10]。
1.2 MEMS 加速度计测量原理
微加速度计通常由一个悬臂梁构成, 梁的一端固定,另一端悬挂着一个质量块[11]。其常用的工作原理如图1 所示。当没有加速度的时候，质量块不运动，而当有-y 方向的加速度时，质量块向此方向运动。通过不同的检测方式，比如电容、热、机械等，可以得到质量块的运动位移，由于位移与加速度成一定的关系，自然知道位移就可以获得加速度信息。基于上述原理，目前有压阻式、电容式、隧道式、共振式、热形式等几种微加工加速度计，这几种形式的加速度计的区别就在于检测质量块运动的方式的不同，对它们的命名通常也是根据检测形式来进行的。
图1 MEMS 加速度计的原理
1.3 MEMS 陀螺仪测量原理
陀螺仪是一种具有比较复杂的运动学和动力学现象的装置，它有一个高速旋转的定点运动转子，该转子的轴线具有定向性，这是陀螺的最大特点。文献[12]介绍了微机械陀螺的基本工作原理。由加速度计附加抖动装置组成，抖动装置有角振动和线振动两种。所以，从本质上来说，微机械陀螺是一种振动式角速度传感器。
目前，绝大部分的微加工陀螺仪采用振动来检测旋转[12]。由于没有旋转部件，因此它们易于采用微加工技术来批量生产。常见的振动陀螺仪有音叉、振动梁和振动壳等形式，其中音叉陀螺仪是比较普遍的一种。图2 是音叉型陀螺仪工作原理的一个示意图。
文章来源：《农业工程技术》 网址: http://www.nygczz.cn/qikandaodu/2021/0330/1051.html
上一篇：新形势下如何加强农业机械管理
下一篇：会议名称年第五届食品与农业工程国际会议