جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "گیرنده gps" در نشریات گروه "مکانیزاسیون کشاورزی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «گیرنده gps» در نشریات گروه «کشاورزی»-
یکی از مولفه ها و اجزاء مهم "کشاورزی دقیق" که در تمام دنیا با سرعت زیادی در حال رشد است، موقعیت یابی مناسب می باشد. با طی شدن سیر تکاملی تکنولوژی، دقت GPS نیز پیوسته درحال بهبود بوده است، اما استفاده از این سنسورها در کشورهای کمتر توسعه یافته همچنان با چالش تکنولوژی و قیمت روبرو است. ارتباط مستقیم دقت و قیمت GPS منجر به تلاشهایی برای استفاده از GPS های ارزان قیمت شده است. البته استفاده از GPS ارزان قیمت همراه با منابع مختلف خطا می باشد. در این پژوهش برای غلبه بر چالش ارتقا دقت موقعیت یابی در حین کاهش قیمت تجهیزات، روش جدیدی ارایه گردیده است. روش پیشنهادی براساس طبیعت خطای GPS (خطای تصادفی و بایاس) به دو قسمت تقسیم شده است. در ابتدا، خطای تصادفی با استفاده از فیلتر کلاسیک ساده کاهش یافته است. در این ارتباط، مقایسه ای بین سه فیلتر کالمن، پایین گذر و میانگین متحرک انجام شده است. تنظیمات فیلترها به گونه ای انجام شد که علاوه بر قدرت کاهش خطای تصادفی، در کمترین زمان ممکن به محدوده خطای مطلوب برسد. فیلتر کالمن بالاترین عملکرد را از خود نشان داد. حذف بایاس جز با استفاده از گیرنده DGPS که قابلیت دریافت اصلاحات ارسالی از ایستگاه های مبنا را دارند امکان پذیر نمی باشد. برای حل این مشکل، ایستگاه مبنایی طراحی شد که قابلیت ارسال اصلاحات مورد نیاز گیرنده های ارزان قیمت را داشته باشد. روش موقعیت یابی تفاضلی ارزان قیمت پیشنهاد شده منجر به کاهش 89% در شاخص خطا افقی شده که دقت بدست آمده برای عملیات مختلفی در کشاورزی دقیت مناسب می باشد.
کلید واژگان: گیرنده GPS, ارزان قیمت, تصحیحات تفاضلی, کشاورزی دقیق, خطای تصادفی, خطای بایاسPrecision agriculture is rapidly growing worldwide, which is mainly based on positioning. While with the evolution of technology the accuracy of GPS data is continuously improved, the use of these sensors in the less developed countries is still challenging. The direct price link with the accuracy of the GPSs has led to attempts to use low-cost GPSs. The use of low-cost GPSs comes with various sources of error. In this study, a new method has been proposed to overcome the challenge of improving the accuracy of positioning while reducing equipment prices. The proposed method is based on the nature of the GPS error (random noise and bias) and is divided into two parts. First, the random noise was eliminated by employing the simple classic filter. In this regard, a comparison was made between the Kalman filter, Low-pass filter and the Moving Average filter. The settings of the filters were made in such a way that in addition to reducing the power of random error, it reaches the desired error range in the shortest possible time. The results showed that the Kalman filter was more efficient than the other filters. Bias removal is not possible except by using a DGPS receiver that can receive corrections sent from base stations. To solve this problem, a base station was designed that could send the corrections needed by low-cost receivers. The proposed low-cost differential positioning method leads to a 89% reduction in the horizontal error index, which is the accuracy obtained is suitable for various operations in precision agriculture. Second, the bias was removed by inspiring from DGPS technique, via providing a base station, incorporating three low-cost GPSs. in noise reduction and the proposed low-cost differential positioning at best resulted in 89% reduction in the error index. Such an enhanced accuracy can be used for many applications in precision agriculture.
Keywords: Low, cost GPS receiver, Differential corrections, Precision agriculture, Random noise, bias error -
با رشد روزافزون کاربرد سامانه های مکان یابی در عملیات کشاورزی دقیق، آگاهی از دقت و صحت گیرنده های مورد استفاده در این عملیات بسیار ضروری به نظر می رسد. این تحقیق به منظور بررسی و مقایسه دقت مکان یابی سه مدل مختلف از گیرنده های مکان یابی متداول در کشاورزی دقیق، شامل مدل های eTrex_VISTA، MAP_60_csx و MAP_78s در شرایط مختلف انجام شده است. برای مقایسه گیرنده ها 9 ایستگاه ثبت داده در منطقه ای به ابعاد 20 در 20 متر با نقشه برداری دقیق به وسیله دوربین تئودولیت و قطب نمای دقیق به صورت شبکه های منظم مشخص شد. این پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت آزمون فاکتوریل برای بررسی سه عامل هرکدام در سه سطح شامل، شرایط جوی مختلف داده برداری (آسمان صاف، نیمه ابری و ابری)، ساعت های مختلف (9 صبح، 12 ظهر و 16 عصر) و سه مدل گیرنده مکان یاب هرکدام در نه تکرار (ایستگاه) انجام و نتایج در نرم افزار SPSS20 تجزیه و تحلیل شد. بررسی نتایج به دست آمده برای هر گیرنده نشان داد، میانگین خطای گیرندهGPS مدل MAP_78s، (cm)91، مدل MAP_60_csx، (m)64/2 و مدل eTrex_VISTA، (m)7/4 می باشد. هم چنین در مقایسه تاثیر شرایط جوی و ساعات مختلف در دقت گیرنده های GPS اختلاف معنی داری مشاهده نشد. بنابراین از گیرنده GPS مدل MAP_78s می توان برای عملیات کشاورزی دقیق در محدوده دقت 1 تا 3 متر، در عملیاتی نظیر پایش محصول و نمونه برداری از خاک و از گیرنده های دیگر شامل MAP_60_csx و eTrex_VISTA در عملیاتی که نیاز به دقتی در محدوده 3 تا 5 متر دارند، استفاده نمود.کلید واژگان: سامانه مکان یاب, شرایط جوی, کشاورزی دقیق, گیرنده GPSIntroductionDevelopment of science in various fields has caused change in the methods to determine geographical location. Precision farming involves new technology that provides the opportunity for farmers to change in factors such as nutrients, soil moisture available to plants, soil physical and chemical characteristics and other factors with the spatial resolution of less than a centimeter to several meters to monitor and evaluate. GPS receivers based on precision farming operations specified accuracies are used in the following areas: 1) monitoring of crop and soil sampling (less than one meter accuracy) 2) use of fertilizer, pesticide and seed work (less than half a meter accuracy) 3) Transplantation and row cultivation (precision of less than 4 cm) (Perez et al., 2011). In one application of GPS in agriculture, route guidance precision farming tractors in the fields was designed to reduce the transmission error that deviate from the path specified in the range of 50 to 300 mm driver informed and improved way to display (Perez et al., 2011). In another study, the system automatically guidance, based on RTK-GPS technology, precision tillage operations was used between and within the rows very close to the drip irrigation pipe and without damage to their crops at a distance of 50 mm (Abidine et al., 2004). In another study, to compare the accuracy and precision of the receivers, 5 different models of Trimble Mark GPS devices from 15 stations were mapped, the results indicated that minimum error was related to Geo XT model with an accuracy of 91 cm and maximum error was related to Pharos model with an accuracy of 5.62 m (Kindra et al., 2006).
Due to the increasing use of GPS receivers in agriculture as well as the lack of trust on the real accuracy and precision of receivers, this study aimed to compare the positioning accuracy and precision of three commonly used GPS receivers models used to specify receivers with the lowest error for precision farming operations as well as the efficiency of the work done in different situations.Materials And MethodsIn this study, three commonly used GPS models belong to GARMIN CO. were selected for comparison. This company is the world biggest manufacturer of GPS device. Three models include eTrex VISTA, MAP 60 csx and MAP 78s that in recent years have been the most widely used receivers in precision agriculture (Figure 1, Table 1). To assess the accuracy and precision of the receivers, 9 recording stations were selected in a field (20×20 m2) and detailed mapping by the odolite camera under high precision compass networks and regular conditions (figure 2) was identified. To reduce the error of multi-path, a relatively open and unobstructed place in the Abbas Abad field of Bu-Ali Sina University were considered. This study was conducted in a Completely Randomized Design (CRD) with factorial analysis to examine three factors, at three levels, each in three replication including weather conditions (clear, partially cloudy and full cloudy sky), time of day (9 am, 12 am and 4 pm) and three different models of receiver (MAP 60 csx, eTrex VISTA and MAP 78s), in 9 local stations. Difference of deviation value at each station with the mean value of latitude and longitude recorded at same station was used to precision calculate on (equation 1) and the difference of deviation value at each station with a deviation of the actual position latitude and longitude of the same station was used to calculate the accuracy (equation 2). The base station position (No.1) was determined with an accurately large-scale map. Then, the positions of other stations were defined with camera and compass in exact rectangular grid by underlying base station. Mean error for each station using equation (3) and the precision and accuracy and the definitions of each receiver was calculated.Results And DiscussionTo display the geographical distribution stations and the registered location data for GPS devices ArcView software (v3.3) was used (Fig.3). The real location of stations and registered by each receiver position has been determined. Information recorded in Map Source software, including all longitude and latitudes registered for each station and receiver were transferred to Excel Software (2007). Table 2 shows the mean precision values recorded in each weather conditions. The results obtained by equation 1 (the mean error at each station) showed that the GPS MAP 78s model has the lowest error of 91 cm, VISTA eTrex model has a maximum error of 4.7 meters and MAP 60 csx model has mean error of about 2.64 meters. The analysis of variance of models and weather conditions and the time of day with the interactions between factors have been shown in Table 3. Results showed that there is significant difference (0.01Keywords: GPS receiver, Positioning system, Precision farming, Weather condition
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.