农业机械学报

作者：刘志杰，刘恒，毛文菊，杨福增，王旺，秦纪凤

单位：西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,

关键词：农业多机器人;传统苹果园;无线通信信号;传播特性

基金：陕西省科技重大专项(2020zdzx03-04-01)

为解决农业多机器人在传统苹果园行间协同作业时的通信节点最佳部署问题，研究了2.4GHz Wi-Fi信号在传统苹果园（苹果成熟期）中的传播特性。将信号发射、接收节点分别距地面高度0.45、0.55、0.65、0.75m垂直部署，依据多机器人直线型、小间距V形、大间距V形、并排型等4种典型编队方式将节点水平部署，测量通信信号在不同高度条件以及上述4种编队方式下不同距离处的接收强度。研究结果表明，4种编队方式中，以直线型编队方式下的信号衰减最缓慢。因此，传统苹果园中多机器人最佳的编队方式为直线型，节点部署高度最好在果树第一侧枝向下0.2m左右处。对路径损耗数据进行回归分析，发现其在每个无线通信信号节点高度、每种多机器人典型编队方式下均符合对数路径损耗模型，模型的R2在0.860~0.989之间。同时，建立了用于预测2.4GHz Wi-Fi信号在传统苹果园（苹果成熟期）中的路径损耗模型，并同期选择了其他苹果园验证了预测模型的准确性，R2在0.947~0.967之间，RMSE在1.489~2.432dBm之间。模型能较好地预测Wi-Fi信号在传统苹果园中的路径损耗情况，可为农业多机器人在传统苹果园中的通信节点部署提供参考。

来源：2022年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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