[发明专利]一种精细化作物施肥系统及氮肥施肥方法

权利要求书

1.一种精细化作物施肥系统，包括：全方位移动平台以及设于所述全方位移动平台上的施肥装置、检测装置和控制装置，所述全方位移动平台、施肥装置和检测装置受控于所述的控制装置；其特征在于，

所述的施肥装置包括：

肥料箱；

出液管，一端与输送泵相连，另一端连通有喷杆，所述喷杆设有若干喷头；

所述的输送泵，通过管路与所述肥料箱的底部连通，用于将肥料泵入出液管；

驱动装置，与所述的输送泵相连，用于驱动所述的输送泵运行；

机械臂，所述的喷杆固定在该机械臂上；

所述的检测装置包括固定在所述机械臂上的双目相机和光谱仪。

2.如权利要求1所述的精细化作物施肥系统，其特征在于，还包括设于全方位移动平台上的定位导航装置，所述控制装置接收该定位导航装置的定位信息。

3.如权利要求1所述的精细化作物施肥系统，其特征在于，还包括，设于所述全方位移动平台上的座椅，所述座椅邻近所述的控制装置。

4.如权利要求1所述的精细化作物施肥系统，其特征在于，所述的机械臂包括：

固定在所述全方位移动平台上的竖直导轨；

升降座，与所述竖直导轨滑动配合；

水平导轨，固定在所述的升降座上且与所述竖直导轨垂直布置；

移动座，与所述的水平导轨滑动配合；

液压伸缩杆，固定在所述的移动座上且垂直于所述的水平导轨和竖直导轨，所述的双目相机、光谱仪和喷杆固定在该液压伸缩杆上。

5.如权利要求1所述的精细化作物施肥系统，其特征在于，所述的出液管包括：

一端与所述的输送泵相连的出液总管；

与所述出液总管相连通的多条出液支管，每条出液支管的出液口均设有喷杆。

6.如权利要求5所述的精细化作物施肥系统，其特征在于，所述的出液总管设有流量传感器和电磁阀。

7.如权利要求5所述的精细化作物施肥系统，其特征在于，处于同一喷杆上的所有喷头均匀分布。

8.如权利要求1所述的精细化作物施肥系统，其特征在于，所述的驱动装置包括依次连接的发动机、离合器和变速箱，所述的变速箱与所述的输送泵相连接。

9.一种精细化作物氮肥施肥方法，其特征在于，包括：

（1）以单株作物的株高、叶面积和含氮量为输入参数，以对应单株作物的产量为输出参数，训练RVM模型，得到稳定的RVM产量预测模型；

（2）在待施肥地块，采集待施肥单株作物的图片和光谱数据；

（3）对所述的图片进行处理分析，获得所述待施肥单株作物的株高和叶面积，将所述的光谱数据输入含氮量光谱预测模型中，获得所述待施肥单株作物的含氮量；

（4）将所述待施肥单株作物的株高、叶面积和含氮量输入所述的RVM产量预测模型，获得所述待施肥单株作物的预测产量；

（5）根据如下公式计算得到所述待施肥单株作物所需的氮肥施用量：

氮肥施用量=（单株作物的目标产量-单株作物的预测产量）*该作物单位产量的需氮量/氮肥利用率；

（6）根据计算得到的氮肥施肥量对所述的待施肥单株作物进行施肥；

（7）重复步骤（2）～（6），完成对待施肥地块内所有植株的施肥。

10.如权利要求9所述的精细化作物氮肥施肥方法，其特征在于，训练RVM模型时，最大迭代次数为1000。