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龙图腾网获悉湖州师范学院申请的专利一种基于背负式撒肥器的变量施肥控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119498086B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411652270.0，技术领域涉及：A01C21/00；该发明授权一种基于背负式撒肥器的变量施肥控制方法及系统是由马星敏设计研发完成，并于2024-11-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于背负式撒肥器的变量施肥控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于背负式撒肥器的变量施肥控制方法及系统，属于农业机械控制领域。该系统由主控制器、测速模块、卫星导航模块、电机控制模块和执行结构组成。通过卫星导航确定作业人位置信息，将地块划分为栅格并分析其肥力，结合肥料密度、行走速度等建立出料模型，实现智能化变量施肥，提高施肥精准度，避免肥料浪费与环境污染。主控制器连接各模块处理数据并发送指令，4G芯片将作业信息传至云平台实现远程监管，作业人可据此远程管理并调整作业。执行结构的施肥装置由电机驱动出料。系统提供自动和手动模式，适用性广且成本低廉，适合农民使用，对提升农业生产效率与质量、促进农业可持续发展意义重大。

本发明授权一种基于背负式撒肥器的变量施肥控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于背负式撒肥器的变量施肥控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 自适应栅格划分：通过卫星导航模块获取地块边界坐标信息，确定地块形状与面积，计算地块形状不规则程度指标，采用空间插值算法分析地块肥力分布变化，生成肥力分布曲面，设定形状不规则程度和肥力变化阈值，按预设方向划分栅格，处理边缘栅格使其贴合地块边界； 土壤肥力测算：针对每个栅格提取土壤肥力、地形地貌、作物种植历史多维度特征数据，整理成特征向量；通过聚类算法计算栅格平均肥料需求指标，制定施肥策略； 信息采集与传输：卫星导航模块确定作业人的时间信息、位置信息、速度信息，并输入至主控制器；测速模块采集当前设备的出料速度并输入至主控制器； 信息处理：主控制器接收卫星导航模块的GPS数据并解析信息，获取对应肥料需求并时整合该需求与行走速度及肥料密度信息； 出料速度计算：根据选择的肥料类型，软件结合不同的肥料密度以及作业人行走速度，建立出料模型； 电机控制和出料：主控制器将计算出的理论转速发送指令给电机控制模块，电机控制模块中的PWM信号发生器接收及响应来自主控制器的指令信号，将其转换为PWM波；电机驱动器与PWM信号发生器相连接，驱动电机转动，电机将接收到的电压信号转换为相应转速，控制出料速度； 所述自适应栅格划分步骤中，采用空间插值算法分析地块肥力分布变化包括： 数据准备：收集地块内的历史施肥数据以及已有的肥力检测点数据； 构建协方差矩阵：计算任意两个数据点之间的协方差，构建协方差矩阵； 求解权重系数：通过线性方程组求解每个已知数据点对未知位置肥力估计值的权重系数； 计算肥力估计值：对于地块内的任意未知位置，将其周围已知数据点的肥力值乘以相应的权重系数并求和，得到该未知位置的肥力估计值； 构建肥力分布曲面：将计算得到的肥力估计值矩阵与地块的坐标系统相对应，使用地理信息系统工具，将每个位置的肥力估计值映射到相应的空间位置上，构建肥力分布曲面； 所述土壤肥力测算步骤中，特征向量为[氮含量均值，氮含量标准差，磷含量均值，磷含量标准差，钾含量均值，钾含量标准差，平均海拔高度，海拔高度标准差，平均坡度，坡度标准差，作物种类编码，种植频率，平均产量，产量标准差]； 所述土壤肥力测算步骤中，聚类算法计算栅格平均肥料需求指标包括： 距离计算与聚类分配：对于每个栅格，计算其特征向量与各个聚类中心的距离； 聚类中心更新：在完成一轮栅格分配后，重新计算每个聚类的中心，对于每个聚类，将属于该聚类的所有栅格特征向量进行平均计算，得到新的聚类中心特征向量； 迭代循环：重复上述距离计算与聚类分配、聚类中心更新的步骤，形成迭代循环，直到达到设定的最大迭代次数。

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