王雷，汪凌，杜治千，汪丛，刘铭

(湖北工业大学湖北省农业机械工程研究设计院，武汉市，430068)

0 引言

我国南方气候十分适合多种农作物的生长。对于农作物，耕作前对农田土地平整可以节约灌溉用水、利于耕地空气流通性[1-2]，为后续耕作做好准备。所以土地平整度测量对农业发展具有重要的意义。

对于农田土地平整测量，国内外学者提出许多解决办法，如邢雅周设计激光自动控制精平机实现装置刮刀水平转动完成平整作业；王泷设计基于GPS的农田土地坡面平整系统对农田进行动态地势测量及坡面平整作业。综合来看平整度测量主要通过激光技术[3-4]、GNNS控制平地技术与GPS-RTK结合测量方法[5-9]。相比以前的土地平整测量方法，激光技术大幅度提高测量精度；GNNS控制平地技术适用地形广，智能化与自动化程度高。但激光技术成本较高测量时易受外界环境变化影响，GNNS控制平地技术缺少作业指导等因素影响。

本文通过设计测量装置，利用测量装置上磁致伸缩位移传感器、超声波传感器与姿态传感器等[10-11]，得到相关测量数据点，同时储存数据信息上传至云端数据库，再采用卡尔曼滤波算法消除数据中噪声点进行两组数据融合后，通过LSTM神经网络模型对后续进行预测，预测农田平整度变化趋势。

1 测量方案

1.1 装置结构

本装置主要由传感器组件、金属板材组件、弹簧组件与滑杆组件组成，如图1所示。传感器组件包括磁致伸缩位移传感器、超声波传感器、姿态传感器与陀螺仪，金属板材组件包括机身、外套板、旋转支撑板与支撑座，弹簧组件包括曲柄、压缩块与弹簧，滑杆组件包括滑杆与滑橇。……