陳召祥　陳菊　陳正

摘要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)都開(kāi)始應(yīng)用信息技術(shù)，畜牧業(yè)也不例外，GPS技術(shù)因其自身的一些優(yōu)勢(shì)，使其在畜牧業(yè)中有著一定的發(fā)展前景，在畜牧業(yè)中的應(yīng)用也較為廣泛。本文也就GPS的定義作出了簡(jiǎn)要的分析，同時(shí)對(duì)GPS技術(shù)在畜牧業(yè)中的應(yīng)用作出了簡(jiǎn)單的探討。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；畜牧業(yè)；應(yīng)用

我國(guó)是一個(gè)畜牧業(yè)大國(guó)，自我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)在畜牧業(yè)上的發(fā)展取得了一定的成就。但是，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化不斷的推行深入，使得農(nóng)村居民都開(kāi)始往城市涌入，使得傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式在漸漸消失，正在朝著規(guī)?；酿B(yǎng)殖方式發(fā)展。規(guī)模化的養(yǎng)殖方式，其養(yǎng)殖的數(shù)量較多，在一定程度上加大了管理的難度，再加上社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的管理模式和制度已經(jīng)不符合現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展了，因此，有相關(guān)人員就提出了，在畜牧業(yè)養(yǎng)殖過(guò)程中使用GPS定位技術(shù)與無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成的跟蹤監(jiān)督系統(tǒng)，以期使得畜牧業(yè)能得到更好的發(fā)展。

一、GPS技術(shù)的定義

GPS技術(shù)也可以稱之為全球定位系統(tǒng)，是美國(guó)在20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制的，在1994年全面建成，在導(dǎo)航中經(jīng)常使用這項(xiàng)技術(shù)，GPS系統(tǒng)主要由三大部分組成，分別是空間控制部分—GPS衛(wèi)星星座、地面控制部分一地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶設(shè)備部分—GPS信號(hào)接收機(jī)。GPS技術(shù)其最主要的優(yōu)勢(shì)就是自動(dòng)化、全天候、速度快、可同時(shí)測(cè)定點(diǎn)的三位坐標(biāo)、精度高、測(cè)站間無(wú)需通視等。在現(xiàn)代發(fā)展過(guò)程中，GPS精密定位技術(shù)經(jīng)常被使用在經(jīng)濟(jì)建筑或者是科學(xué)技術(shù)等方面，在對(duì)大地測(cè)量學(xué)上應(yīng)用GPS精密定位能夠有效的提升其測(cè)量的準(zhǔn)確度，對(duì)于其產(chǎn)生了重要的影響。在科學(xué)技術(shù)范圍內(nèi)，24顆GPS衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行，它們運(yùn)行的周期為12個(gè)小時(shí)，無(wú)論在什么時(shí)候或者是什么地點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星，由此可見(jiàn)，在使用GPS精密定位技術(shù)進(jìn)行觀測(cè)的過(guò)程中，我們可以得到衛(wèi)星接收機(jī)的距離，然后在利用三維坐標(biāo)中的距離公式，之后就能組成三個(gè)方程式，最后再解出觀測(cè)三點(diǎn)X，Y，Z的位置。但是，在解的過(guò)程中需要注意的是，衛(wèi)星時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間存在著一定的誤差，在實(shí)際過(guò)程中其實(shí)是有4個(gè)未知數(shù)，除了X，Y，Z這三個(gè)以外，還有種差，所以，在使用過(guò)程中還需要引入第四顆衛(wèi)星，形成四個(gè)方程式，然后對(duì)其進(jìn)行求解，從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。

二、GPS技術(shù)在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

1.GPS技術(shù)應(yīng)用在畜牧業(yè)中的結(jié)構(gòu)原理

在畜牧業(yè)中應(yīng)用GPS技術(shù)，其監(jiān)控系統(tǒng)主要由五個(gè)部分構(gòu)成，分別是GPS模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線傳輸模塊、無(wú)線接收模塊、控制中心，其構(gòu)成的結(jié)構(gòu)圖主要如下圖1所示。

通過(guò)上圖1我們能看出，GPS信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)將GPS模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及無(wú)線發(fā)送模塊封裝在一塊，在畜牧業(yè)中應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)我們可以將其采用項(xiàng)圈或者是耳釘?shù)男问焦潭ㄋB(yǎng)殖的牲畜身上，在這三項(xiàng)中，GPS模塊負(fù)責(zé)采集動(dòng)物所處的地理位置信息，就像是緯度、經(jīng)度等，而梳理處理模塊則負(fù)責(zé)將采集到的信息整理打包，然后由無(wú)線發(fā)送模塊將打包好的數(shù)據(jù)信息發(fā)送出去。在使用GPS技術(shù)的時(shí)候，還需要在管理中心設(shè)置無(wú)線接收模塊，將所接收到的信息傳達(dá)給控制中心，這樣控制中心就能清楚的知道牲畜的具體位置以及其分布情況，一旦牲畜超出了圈養(yǎng)范圍，控制中心就會(huì)立馬知道，然后就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的告警，之后養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)的管理人員就可以立馬找到動(dòng)物所處的位置對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理措施。在畜牧業(yè)中應(yīng)用GPS技術(shù)對(duì)牲畜進(jìn)行監(jiān)控，其監(jiān)控系統(tǒng)就像一個(gè)小型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其中，GPS模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊就像是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的感知層，而無(wú)線傳輸模塊就相當(dāng)于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)層，控制中心就相當(dāng)于是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的結(jié)點(diǎn)。

2.GPS技術(shù)應(yīng)用在畜牧業(yè)中定位的方式

在畜牧業(yè)中應(yīng)用GPS精密定位技術(shù)，其采用的是動(dòng)態(tài)定位方式，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中接收機(jī)載體的位置數(shù)據(jù)是按照相關(guān)的規(guī)定時(shí)間間隔，然后經(jīng)過(guò)自動(dòng)化觀測(cè)所得到的，在使用的過(guò)程中，其采用的GPS系統(tǒng)是美國(guó)的定位系統(tǒng)，每秒鐘可以進(jìn)行四次數(shù)據(jù)信息的更新，民用精度為10m，在畜牧業(yè)中使用這種定位方式，能夠有效的滿足并且實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)中監(jiān)測(cè)工作的自動(dòng)化。在畜牧業(yè)中應(yīng)用GPS定位技術(shù)，還可以對(duì)牲畜進(jìn)行全天候的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測(cè)，在對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量過(guò)程中，有著相應(yīng)的動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)—RTK，這項(xiàng)技術(shù)是以載波相位觀測(cè)量作為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS（RTDGPS）測(cè)量技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)是GPS測(cè)量技術(shù)中的一個(gè)全新的突破，應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行定位和導(dǎo)航的過(guò)程中，不會(huì)再受到天氣的影響，無(wú)論什么天氣都能進(jìn)行全天候的工作，因此，在畜牧業(yè)中應(yīng)用GPS技術(shù)能夠有效的保證在對(duì)動(dòng)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)的自動(dòng)化和連續(xù)性。

3.在畜牧業(yè)中應(yīng)用GPS技術(shù)需要注意的問(wèn)題

在畜牧業(yè)中應(yīng)用GPS技術(shù)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，其系統(tǒng)所采用的方式是無(wú)線的，所以，在設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)方案時(shí)，應(yīng)該盡可能的設(shè)計(jì)一套低功耗的方案，這樣就能更好地解決GSP和無(wú)線發(fā)送模塊的供電問(wèn)題，總而言之，在選擇GPS模塊的時(shí)候，盡量選擇精度高、功耗低的模塊。在設(shè)計(jì)無(wú)線發(fā)送模塊的過(guò)程中，可以參考物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，以此來(lái)選擇低功耗的模塊，從而增加檢測(cè)的時(shí)間。在選擇模塊的過(guò)程中，還應(yīng)該盡可能的選擇體積較小的模塊，這樣就能更好地安裝在動(dòng)物身上，在安裝過(guò)程中也會(huì)更加方便，在使用的過(guò)程中，還可以根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)的大小，適當(dāng)?shù)脑黾又欣^器，這樣就能增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸之間的距離，保證通信的可靠性。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在畜牧業(yè)中應(yīng)用GPS技術(shù)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要的優(yōu)勢(shì)就是快速、實(shí)時(shí)、不受天氣變化所影響、不受通視條件所限制等，再加上與無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，最大程度上實(shí)現(xiàn)了只能化的跟蹤和定位功能，減少了大量的人力和物力，非常符合現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，有利于推動(dòng)畜牧業(yè)的發(fā)展。