育种小区智能播种控制方法、系统、设备及介质

本技术涉及农业育种，尤其涉及一种育种小区智能播种控制方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、育种小区播种是作物育种过程中的关键环节，具有小区数量多、面积小、品种多、重复性强等特点。与传统大田生产追求均匀一致的种植密度不同，育种试验常因品种特性、地力条件及育种目标差异，要求不同小区采用不同的种植密度，具体表现为各小区具有不同的行长和株距参数。

2、然而，现有育种小区播种技术难以同时满足变行长和变密度的双重控制需求。一方面，现有播种机多以固定株距作业，当需要在不同小区间切换株距时，通常需要人工干预调整，效率低下且存在调整误差；另一方面，部分基于处方图的播种控制方案虽实现了播种长度的精准控制，但排种器在跨小区之后才完成运行参数切换，导致排种器在跨小区作业时存在切换滞后，容易在小区边界处产生落种不均匀的过渡区，影响育种试验的准确性。

技术实现思路

1、本技术提供一种育种小区智能播种控制方法、系统、设备及介质，用以解决现有技术难以同时满足变行长和变密度的双重控制需求的问题。

2、第一方面，本技术提供一种育种小区智能播种控制方法，包括：

3、获取播种机的实时位置信息；

4、根据所述实时位置信息与育种小区播种处方图中各小区的空间位置信息进行匹配，确定所述播种机当前所在的目标小区；所述育种小区播种处方图是根据多个小区各自的小区信息及其播种参数预先构建的；

5、根据所述播种机在所述目标小区的实时播种行程进度信息，判断所述播种机是否即将离开所述目标小区并进入区间过道；

6、当所述播种机即将离开所述目标小区并进入区间过道时，根据下一小区的目标株距和所述播种机的实时前进速度，调整排种器的运行参数，以使所述排种器在进入所述下一小区时已切换至与所述下一小区的目标株距相匹配的排种速率。

7、在一个实施例中，所述根据所述实时位置信息与育种小区播种处方图中各小区的空间位置信息进行匹配，确定所述播种机当前所在的目标小区，包括：

8、将所述实时位置信息中的经纬度坐标转换为平面直角坐标，判断所述平面直角坐标与育种小区播种处方图中各小区的边界的点面包含关系，确定所述播种机当前所在的目标小区。

9、在一个实施例中，所述根据所述播种机在所述目标小区的实时播种行程进度信息，判断所述播种机是否即将离开所述目标小区并进入区间过道，包括：

10、确定已播种长度；

11、将所述目标小区的目标行长与所述已播种长度相减，得到剩余播种长度；

12、当所述已播种长度未等于所述目标行长或所述剩余播种长度未等于零时，判断所述播种机未离开所述目标小区；

13、当所述已播种长度等于所述目标行长或所述剩余播种长度等于零时，判断所述播种机即将离开所述目标小区并进入区间过道。

14、在一个实施例中，所述根据下一小区的目标株距和所述播种机的实时前进速度，调整排种器的运行参数，以使所述排种器在进入所述下一小区时已切换至与所述下一小区的目标株距相匹配的排种速率，包括：

15、将所述播种机的实时前进速度和所述下一小区的目标株距相除，得到排种器的目标转速；

16、在所述区间过道内驱动排种器的电机，将所述排种器的当前转速切换至所述目标转速并持续运转，以使所述排种器在进入所述下一小区时已切换至与所述下一小区的目标株距相匹配的排种速率。

17、在一个实施例中，所述育种小区智能播种控制方法，还包括：

18、根据系统延迟时间和所述播种机的实时前进速度，计算补偿距离；所述系统延迟时间包括机电响应延迟、程序执行延迟和种子下落延迟；

19、根据所述播种机的实时位置信息与所述目标小区的边界坐标，计算所述播种机当前位置到所述目标小区的播种结束边界的实时距离；

20、当所述实时距离等于所述补偿距离时，驱动排种器的电机，将所述排种器的当前转速切换至所述目标转速并持续运转，以使所述排种器在进入所述下一小区时已切换至与所述下一小区的目标株距相匹配的排种速率。

21、在一个实施例中，所述育种小区播种处方图是通过以下方式预先构建的：

22、根据育种基地的小区布局，为每个小区配置小区id、边界坐标、目标行长和目标株距；

23、根据各所述小区的所述小区id、所述边界坐标、所述目标行长和所述目标株距，生成包含各所述小区的小区信息及其播种参数的育种小区播种处方图。

24、第二方面，本技术还提供一种育种小区智能播种控制系统，包括：

25、处方图存储模块，用于根据多个小区各自的小区信息及其播种参数预先构建育种小区播种处方图，并存储所述育种小区播种处方图；

26、高精度定位模块，用于获取播种机的实时位置信息；

27、行长期望计算模块，用于根据所述实时位置信息与育种小区播种处方图中各小区的空间位置信息进行匹配，确定所述播种机当前所在的目标小区；所述育种小区播种处方图是根据多个小区各自的小区信息及其播种参数预先构建的；根据所述播种机在所述目标小区的实时播种行程进度信息，判断所述播种机是否即将离开所述目标小区并进入区间过道；

28、株距决策模块，用于当所述播种机即将离开所述目标小区并进入区间过道时，根据下一小区的目标株距和所述播种机的实时前进速度，计算排种器的目标转速；

29、电机驱动模块，用于在所述区间过道内驱动排种器的电机，将所述排种器的当前转速切换至所述目标转速进行持续运转，以使所述排种器在进入所述下一小区时已切换至与所述下一小区的目标株距相匹配的排种速率。

30、在一个实施例中，所述育种小区智能播种控制系统，还包括：

31、转速切换补偿模块，用于根据系统延迟时间和所述播种机的实时前进速度，计算补偿距离；根据所述播种机的实时位置信息与所述目标小区的边界坐标，计算所述播种机当前位置到所述目标小区的播种结束边界的实时距离；

32、所述行长期望计算模块，还用于判断所述实时距离是否等于所述补偿距离；

33、所述电机驱动模块，还用于当所述实时距离等于所述补偿距离时，驱动排种器的电机，将所述排种器的当前转速切换至所述目标转速并持续运转，以使所述排种器在进入所述下一小区时已切换至与所述下一小区的目标株距相匹配的排种速率。

34、第三方面，本技术提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述育种小区智能播种控制方法的步骤。

35、第四方面，本技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述育种小区智能播种控制方法的步骤。

36、第五方面，本技术还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述任一种所述育种小区智能播种控制方法的步骤。

37、本技术提供的育种小区智能播种控制方法、系统、设备及介质，通过获取播种机的实时位置信息，并将其与育种小区播种处方图中各小区的空间位置信息进行匹配，能够自动确定播种机当前所在的目标小区，无需人工干预即可识别播种机所处的作业位置，克服了现有技术中人工切换株距效率低下的问题，然后根据播种机在目标小区的实时播种行程进度信息判断播种机是否即将离开目标小区并进入区间过道，当判断即将离开时，根据下一小区的目标株距和播种机的实时前进速度，在区间过道内提前调整排种器的运行参数，使排种器在进入下一小区时已完成切换至与下一小区的目标株距相匹配的排种速率，从而在播种机跨小区作业时实现了排种参数的预切换，有效消除了排种器在跨小区之后才完成参数切换所导致的切换滞后问题，避免了小区边界处因切换滞后而产生的落种不均匀过渡区，实现了育种小区播种过程中行长和株距的双重自适应精准调控，显著提升了育种小区播种的精准化和自动化水平。