节水灌溉是一级现代化的工程式技术，无论是工程节水，农艺节水还是管理节水都必须建立在节水灌溉材料设备实现产业化生产的基础上。这是大规模及节水灌溉必须解决的前提条件之一。通过多年来的努力，天宝水上施工授权经销售商天拓天宝科技有限公司配合水利工程研究机构在节水灌溉技术研究和工程式实践上已取得良好的基础应用。

地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟，输配水有低压管道化方向发展的趋势。农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专业系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成，达到时、空、量、质上的精确灌水。节水综合技术的开发利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径，也是节水灌溉发展的方向。

今天为大家介绍一款当前研发的塔架式喷灌机，要想达到喷灌的全自动化控制，其中对塔架横梁姿态的实时检测是平衡喷灌机运动的关键所在。配合水利工程研究机构反复多次的测试和评估，认为目前最为方便、快捷，性价比最优的方案，就是采用Trimble SPS461双天线姿态定位仪。利用GPS对载体进行姿态测量是一种新的姿态测量方法，不仅成本低，而且测量误差不随时间积累。通过对天线的合理布置，将其安装在载体上，再利用载波相位技术就能够实现载体姿态的实时测量。

塔架车由立柱、横梁和地梁组成的A字构架以及动力机、传动装置和橡胶车轮组成。A字型构架的上部与桁架相连；下部的地梁两端各安装一个车轮减速器，并连接橡胶车轮。动力机安装在地梁中间，通过传动装置将动力传递给车轮，驱动塔架车向前行走。

将Trimble SPS461的天线分别安装在喷灌机横梁桁架上，由于横梁桁架跨度比较大，可以根据横梁桁架的长短不同，选择若干组；把主天线安装在塔架车上方；我们是把SPS461天线分别安装到塔架车上方即可；接收机放置于塔架车的控制箱内；若干控制箱之间可以采用网线形式连接通信；通过主控制箱对SPS461的状态采集，然后结合喷灌机的计划要求，来运算并指挥喷灌机的下一步动作，从而完成对喷灌机实行全自动化控制；也可以进行全天候作用控制。

在完成自动化控制的基础上，我们和科研单位共同开发了基于模型化远程自动控制管理系统；针对姿态这一指标来讲，安装在喷灌机上的若干SPS461，不断地输出喷灌机各塔架车当前的位置坐标和与之关联的横梁的姿态，给各控制箱内的控制单元，控制单元结合其他传感器的数据一起打包传输给办公室控制平台；在控制平台上，有所有喷灌机的管理系统；控制中心喷灌机管理系统针对通过SPS461传过来的当前喷灌机位置（其中有各塔架车的位置和姿态）以及喷灌机各组件运行情况；结合喷灌要求，远程控制或提前规划控制喷灌作业。实现高度自动化、精细化、可视化远程喷灌管理系统。

Trimble SPS461接收机功能强大，可以通过平台对各组SPS461接收机远程配置和维护。

Trimble SPS461接收机的特点

• 可以提供各种定位差分服务 ：RTCM, OmniSTAR VBS/HP/XP或RTK差分服务；

• 所有的差分服务均可以通过电台或者网络、卫星通信等方式接取；

• 双天线提供塔架的定位 ，横梁方向和倾斜，起伏等信息 ，拥有分离的双天线和双频接收机系统；

• 标准的NMEA和Trimble数据语句输出，便于编程；

• 满足定位和姿态需求，和其他SPS设备使用相同的电缆，天线和传感器，共同的数据接口

• 可以提供各种精度的定位数据，同时可输出优于0.05o 的横梁姿态；

• 可提供串口、USB、蓝牙、网络接口等不同形式的数据通信方式；

• 低成本、快速部署、高度集成化；

^快！

操作简便 GPS测量的自动化程度很高

实时定位 目前Trimble SPS461接收机输出频率1kHz以上，可达10Hz更新率。这样可以满足不同运载体对实时性的要求。特别是对高动态目标进行导航具有重要意义。

观测时间短。24颗卫星在全球均匀分布,适合在地球上任何点、任何时刻进行观测工作；双频测量，使得观测时间、导航定位时间都得以大大的降低，定位速度快。相对于其他类型的接收机，Trimble SPS461数据冗余特性好，捕捉卫星快；尽管Trimble SPS461是单GPS系统，目前接收卫星数比三系统接收机较少，但相对于喷灌机的使用环境，足以满足当前设备的使用。

稳！

采用GPS双频载波相位测量计算姿态，不受地磁环境影响，也不受昼夜影响，可全天候不间断工作；通讯方式多样，可远程操控；便于集成；

下图是基线9.4M在1Hz和10Hz情况下姿态误差报告：

结果表明:较高的数据输出率不会影响系统的精度;动态模式下,Trimble SPS461航向测量精度优于0.05°。

准！

定位精度高。GPS技术能连续地为用户提供三维位置、三维速度和精确时间信息, 能达到毫米级的静态定位精度和厘米级的动态测量精度。

SPS461具有与电子罗经相同的航向精度。但是，电子罗经存在累积误差问题， 而SPS461不受此影响；另外， 电子罗经会受到地磁、环境温度的影响， 而SPS461相对来说不受这些因素影响。

下图是采用SPS461和罗经航向相比较的结果：

随着科学技术的发展,全球定位系统性能在不断提高,系统的软、硬件也在不断完善。其应用领域也在不断的拓展,利用GPS测定载体姿态是GPS应用中的一个崭新的领域。

Trimble GPS接收机一贯的稳定品质，精工制造，精准测量。每台设备均经过专业的环境温度测试、防水测试、EMC测试，无惧温度变化、潮湿淋雨、电磁干扰带来的影响，真正提供全天候的精准测量。

天宝实现自动化控制的最理想搭配。

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