农业机械学报

作者：赵燕东，刘浩宇，宋润泽，盛文溢，张漫

单位：北京林业大学;城乡生态环境北京实验室,北京林业大学;城乡生态环境北京实验室,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,

关键词：PTP;作物表型;时间同步;多传感器

基金：国家重点研发计划项目（2022YFD2002302-01）

在作物多源信息同步采集方面，集成多源传感器实现作物表型信息的同步采集，已成为当前作物表型获取的趋势。本文针对非结构化环境下动态同步采集关键难题，为精确同步地捕捉作物在特定时刻的多维表型特征数据，设计基于深度相机、双目相机、热红外相机、多光谱相机的固定式多表型性状的成像单元装置，开展基于精准时间协议（Precision time protocol, PTP）下传感器数据的时间同步采集研究，突破多源异构传感器时间同步并行采集技术，实现非结构化环境作物表型多维成像特征的时间同步采集。针对系统的时间同步性和稳定性，进行了连续72 h的测试，各传感器所属的授时板系统时钟（从时钟）与授时板1-PTP时钟（主时钟）之间的时间同步误差均方根均在132 ns以内，长期抖动均在286 ns以内。这一结果表明，时间同步误差符合技术指标要求；对农作物进行高强度的连续采样，进行了100次试验以评估系统的稳定性和可靠性，结果表明系统在整个试验过程中表现出良好的稳定性能，能够稳定地完成连续采集任务；在时间同步的条件下，各传感器通过授时板实现同步触发，采集时间误差控制在1 ms以内。该系统在稳定性和动态性能方面均符合农业生产的实际使用需求。

来源：2025年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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