摘要：【目的】融合定位设备大多依赖于BDS-RTK,而BDS-RTK功耗大,在网络信号不佳的区域无法获取差分链路,只能使用标准单点定位(Standard point positioning,SPP),而SPP定位系统存在定位误差大、抗干扰能力弱的问题。本研究致力于解决这些问题。【方法】提出一种惯性导航系统(Inertial navigation system,INS)和BDSSPP传感器信息融合卡尔曼滤波方法,基于该方法开发了低功耗融合定位系统。采用BDS-RTK作为基准,测试了BDS-SPP的低功耗模块静态和动态的误差、航姿参考系统(Attitude and heading reference system,AHRS)零偏和噪声,同时进行滤波器融合定位试验,检测在单天线BDS受到干扰时AHRS的断点续航情况。【结果】BDS定位的静态误差为0.4726 m,BDS-SPP/INS融合定位系统动态平均标准差小于1.9137 m,相较于融合前减少0.1652 m。断点续航试验结果表明,融合定位系统偏移距离平均标准差为3.6365 m,相较于融合前减少了2.5900 m。BDS-SPP/INS融合定位系统比BDS-RTK定位系统功率降低了33.3 W;融合后的输出频率较单独采用BDS-SPP情况提高了3倍。【结论】本文的融合定位装置提高了BDS-SPP的抗干扰能力,减少了定位误差,可以在缺少RTK链路的情况下为农业机器人提供定位,可以为农业机器人导航研究提供了技术基础。

摘要：甘蔗茎节的快速准确识别对实现甘蔗田间作业和糖料产业精细化管理等任务具有重要意义,是田间产量测量的前提。为此,针对当前甘蔗人工测量成本高、人工参与量大和工作效率低等问题,设计了一种基于边缘计算的便携式甘蔗茎节智能识别系统。YOLOv5网络模型具有架构小、运行速度快等优势,通过对网络模型的进一步改进,使用K均值聚类方法调整锚框尺寸至最优,增强网络模型鲁棒性的同时也提高了茎节识别准确性;在卷积层后添加了CBAM注意力机制模块,使网络模型更加关注甘蔗茎节特征;引入VarifocalNet,使网络模型对于密集遮挡区域的甘蔗茎节有更好的识别效果。将改进后的算法移植入Jetson TX2嵌入式开发平台。试验结果表明:系统平均准确率(AP值)为89.89%,相比于之前的88.23%,提升了1.66%,单幅图像检测时间约为1.87s,视频检测速度可达15fps。系统可有效实现对甘蔗茎节的实时准确识别,为甘蔗田间产量测量提供了新的解决思路。

摘要：【目的】建立一种快速、灵敏、特异的检测甘蔗条点病毒(sugarcane striate virus,SStrV)的SYBR Green I荧光定量PCR方法。【方法】从SStrV基因组保守区域序列设计特异性扩增引物,构建含有SStrV基因组序列的重组质粒pMD19-T-SStrV-qN作为阳性质粒标准品,以其为模板建立SStrV荧光定量PCR检测方法,并对该方法的灵敏性、特异性、稳定性进行了测试,随后用该方法对甘蔗不同组织部位中SStrV载量进行检测。【结果】将含有SStrV基因组序列的重组质粒按10倍比稀释成标准品,将其作为模板进行荧光定量PCR,获得标准曲线y=-3.337 x+38.197,相关系数r2=0.999,说明Cq值与标准品浓度拷贝数的对数呈线性关系;建立的荧光定量PCR最低可以检测到13拷贝重组质粒/μL,是普通PCR灵敏度的100倍。该方法能特异的检测SStrV,特异性高,组内和组间的变异系数在0.13%-0.94%之间,表明该方法重复性良好。SStrV的载量在甘蔗的不同组织部位中差异较大,+4叶中SStrV的载量最高,与其他组织部位达到了显著差异。【结论】建立了能灵敏特异检测SStrV的SYBR Green I荧光定量PCR方法,明确了+4叶是甘蔗中SStrV检测的最佳采样部位。

摘要：4GP-1A型甘蔗收获机是一款小型履带自走式割铺机,采用模块化设计,全液压驱动,体积小、重量轻,田间转移灵活、便捷,作业效率高,适用于南方丘陵地区小地块、行距窄的蔗地收获作业。本文详细介绍了甘蔗收获机的总体结构与工作原理,主要部件和关键技术参数设计。田间试验表明,4GP-1A型甘蔗收获机总损失率2.3%,宿根破头率6.2%,铺放角90±14°,根差210 mm,性能指标达到设计要求。

摘要：本研究旨在探讨不同浓度赤藓糖醇对甜菜种子‘TD801’发芽特性的影响,以期为甜菜种子包衣技术提供科学依据。实验设计包括3个赤藓糖醇浓度(5、7.5、10 mmol/L)和3个处理时间梯度(8、16、24 h),形成9组不同的处理条件。通过与对照组(CK)比较,分析各处理条件下的种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数以及相对电导率等指标变化。实验结果表明,所有处理组相较于对照组均显示出促进甜菜种子引发的效果。具体而言,处理后种子的发芽势较对照提高了4个百分点,最高12.33个百分点;发芽率比对照CK提高最低9个百分点,最高12个百分点;发芽指数比对照CK提高最低28.92%,最高60.74%;活力指数比对照CK提高最低69.45%,最高116.81%;相对电导率与对照CK比较均有降低,最低下降58.26个百分点,最高下降83.10个百分点。当浓度为5 mmol/L,8 h时,对提升发芽势效果较好;当浓度为5 mmol/L,24 h时,发芽率的效果更好;当浓度为5 mmol/L,16 h时,对发芽指数和活力指数的影响较好;浓度为10 mmol/L,时间为24 h对相对电导率效果更好。综上所述,赤藓糖醇处理能够有效提高甜菜种子的萌发性能,其中以5 mmol/L浓度和16 h的处理时间最为显著,为甜菜种子包衣提供了重要的参考信息。

摘要：【目的】增殖细胞核抗原(Proliferating cell nuclear antigen, PCNA)在植物中广泛存在,但是其在植物中的功能研究较少。本研究可以为BvPCNA-like基因的功能分析奠定基础。【方法】课题组前期在甜菜基因组中克隆获得一个基因位点,命名为BvPCNA-like基因,本研究以BvPCNA-like基因的克隆载体为初始材料,选取适宜的靶序列,利用植物表达载体pFGC5941作为基础载体,使靶序列上游启动子为35 S,植物筛选标记为抗除草剂基因BlpR,设计靶序列特异性引物,采取PCR-酶切-连接方法,构建BvPCNA-RNAi载体。【结果】通过RCR鉴定表明已获得了预期目标载体,插入片段由正向靶序列BvPCNA-F、中间片段、反向靶序列BvPCNA-R组成,靶序列长度为320 bp。【结论】本研究所得载体适用于对双子叶植物进行遗传转化,可以作为BvPCNA-like基因理论研究或应用研究的载体材料。

摘要：我国甘蔗种植区域主要在缓坡和丘陵地,为更好地开展履带式甘蔗收割机丘陵山地作业,需对履带式收割机的坡道行驶稳定性进行分析。以两履带与四履带式甘蔗收割机为研究对象,以极限倾翻角为评价指标,对两机纵、横坡倾翻稳定性进行理论分析。利用RecurDyn仿真软件对两机坡道行驶稳定性进行仿真。仿真结果显示:两履带式(输送臂水平旋转0°、+90°)、四履带式的纵上坡极限倾翻角仿真值分别为24.0°、31.0°、35.0°。两履带式(输送臂水平旋转0°、+90°)、四履带式的纵下坡极限倾翻角仿真值分别为36.0°、32.0°、27.0°。两履带式输送臂水平旋转+90°时纵上坡行驶稳定性比水平旋转0°时好,四履带式纵上坡行驶稳定性比两履带式好,纵下坡行驶稳定性则相反。两履带式(输送臂水平旋转-90°、0°、+90°)、四履带式的横坡极限倾翻角仿真值分别为21.0°、18.0°、12.0°、16.0°。两履带式输送臂水平旋转角度与横坡倾斜角度相反,行驶稳定性越好。四履带式横坡行驶稳定性比两履带式输送臂为+90°时好,比两履带输送臂为-90°、0°时差。研究结果表明:四履带式坡道行驶稳定性比两履带式好,更适应在丘陵山地行驶。仿真模拟两款甘蔗收割机坡道行驶试验,分析两机坡道行驶稳定性,为甘蔗收割机底盘设计提供参考。

摘要：为了更好地监测深松作业过程中的深度,增加深松作业深度的均匀性,提高作业质量,提出了通过测定深松耕作阻力来获得深松深度的方法,并通过GPS定位功能记录机具行走轨迹,以获取田块整体的深松作业质量全貌。在确定的深松铲、牵引速度等条件下建立了“深松阻力-深松深度-土壤坚实度”三者之间的关系,即y=-6.32×10^(-5)x_(1)+1.47 x_(2)=18.24,并基于该模型建立了深松作业深度监测系统。通过安装具有仿形功能的随行轮研制了监测系统的标定机构,并进行了试验验证。结果表明:通过模型得到的深松深度与随行轮实测的作业深度平均误差为2.27%,深度监测系统的精度和可行性高;通过深松作业得到的坐标与作业深度相结合获得的深松作业三维图,系统可以进行作业稳定性的直观评价。

摘要：针对在“一垄双沟”甘蔗丛高秆作物环境下行人目标检测的重要性及难度问题,提出一种改进YOLOV3算法的甘蔗丛中高秆作物遮挡的行人目标检测算法(YOLOV3-my-prune)。为获得更好的行人特征表达,使用Imgaug库对自制的数据集增强,并结合数据集中行人尺寸特点,使用K-means聚类分析方法,为神经网络重新聚类目标锚箱。对YOLOV3网络改进,设计了在网络全连接层中引入空间金字塔池化模块,并增加第四尺度预测特征图,同时增强网络多尺度特征融合能力及小尺度特征提取能力。完成改进的模型基础训练后,采用通道和层剪枝混合剪枝方法轻量化模型,并在数据集上进行多尺度训练并测试,结果表明:此方法准确率达80.1%,检测速度为30fps,均有所提升。

摘要：针对现有切段式甘蔗联合收割机输送通道易堵塞、含杂率与损失率高等问题,该研究设计了一种切段刀辊中置式两级通道甘蔗联合收割机。该机采用短路径整秆输送通道和刮板筛网式蔗段输送通道,采用中置+后置风机组成的双风机除杂系统,实现甘蔗根切、喂入、输送、切段、风选除杂和卸料等联合作业。通过计算确定了整秆输送通道安装角度与宽度、喂入与输送辊筒直径、切段刀辊外圆直径、蔗段输送通道刮板高度、风机位置等关键结构参数,以及喂入与输送辊筒转速、切段刀辊转速、除杂风机转速等关键作业参数,并研制了4GDZ-132型切段式甘蔗联合收割机样机。样机田间试验结果表明:在作业速度2 km/h、风机转速1 100 r/min时,含杂率为4.42%、总损失率为3.08%、蔗段合格率为92.10%、切割高度合格率为96.20%、宿根破头率为9.60%,整机作业性能指标满足切段式甘蔗联合收割机技术标准要求。