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基于卫星定位的畜牧养殖的牲

畜定位及位置服务-2

武汉大学计算机学院《物联网定位技术》课程论文

基于卫星定位的畜牧养殖的牲畜定位及位置服务

摘要:在现有模式下的畜牧业养殖，多采用粗放

型的养殖方式，牲畜分布在广袤的牧场上，容易

产生丢失或者牧民无法寻回放牧牲畜的情况。当

前卫星定位技术如北斗卫星导航系统或全球定

位系统（GPS）已然成熟，无线电定位技术，传

感网定位技术也在蓬勃发展。所以牲畜定位及追

踪问题可以解决。

关键词:畜牧业;定位技术;GPS

1.畜牧业养殖的问题及现有方法

1.1问题

改革开放以来，我国畜牧业有了很大发展，畜牧业已发展成为农业和农村经

济的重要支柱产业，但与种植业相比，其现代化程度还很低。进入20世纪80

年代后，畜牧业现代化发展的步伐加快，尤其是社会主义市场经济的建立，使

得竞争日益激烈，必须降低生产成本，科学饲养，才能提高经济效益，才能在

激烈的市场竞争中立于不败之地，因此发展现代畜牧业已刻不容缓。理论来源

于实践，最终还需回到实践中去才具有存在的魅力，所以我们先从牧区老牧民

身上来了解传统放牧方法的弊端及不足。

从放牧时间来说，基本原则是“早出晚归”，，即出牧要尽量早，归牧要尽量

晚，这样可以让家畜吃好吃饱。早出晚归可防止日射病、中暑等的发生；夏秋

季露水较大或冬季有霜

时，出牧时间可稍晚。而这个则给管理人员带来了不便，由于牧区广袤，所以

牲畜会分散较开，分散在视野之外，而晚上能见度进一步下降，导致牲畜回栏

更加困难，甚至导致牲畜丢失。

从放牧方法来说，根据不同的季节，不同气候，也有不同的放牧方式。例如，

天冷时将家畜赶到阳坡或凹处放牧，可以使家畜晒太阳，防止被风吹。天热时

可以赶到阴坡，防止太阳直射，中午在通风处休息，休息时最好让牲畜饮点水。

夏秋季，雨水多，多有山洪暴发，危及人、畜生命安全，故应在天变云动时，

立即将牲畜尽量赶到不受洪水威胁的地势较平坦且安全的地方，集中在一起，

等暴洪过后再走。所以在这种牲畜大规模转移或紧急避难时，需要精准的找到

离群的牲畜，实时了解牲畜转移方向，这就需要较高的定位精度和实时的追踪。

1.2现有方法

从现有的办法来说，牧民更多的还是依靠传承数千年的口口相传经验来放

牧。例如在放羊时，牧民会紧跟在头羊身边，依靠羊群的生物习性来管理羊群。

或者饲养牧羊犬，通过牧羊犬来大规模的管理羊群。这些古老的放牧技巧在漫

长的历史长河中证明了它的科学性和严谨性，但现代科技的发展将进一步改进

畜牧业这种粗放型的放牧方式而转变成更加精细的现代化畜牧业。

1.3技术化必要性

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最底层的是定位终端层，它由牲畜用定位装置，牧民用定位装置，及数据转

发用通信基站组成。

牲畜用定位装置其主要功能是提供GPS卫星信号接收及计算、位置信息的

存储转发。定位装置安装在牲畜身上，所以定位装置要求能够抵抗剧烈的震动，

并且尽可能小型化。

牧民用定位装置主要功能是导航定位，牲畜位置信息显示，位置信息转发及

突发事件报警，同时接收总控中心提供的牧场分配和极端天气预警等信息服务。

定位装置预计安装在牧民放牧所用的交通工具，能够提供较好的使用环境，同

时小型化要求较低。

中间层为网络传输层，考虑到草原的特殊地理环境，所以主要采用移动通信

网络如GSM或者移动互联网。

顶层为控制管理层，主要功能为提供信息服务、处置突发事件。在控制管理

层中将分为数据子层和应用子层。数据子层负责接收基站转发的牲畜和牧民位

置信息，并存储在系统数据库中。应用子层则负责对存储的信息进行处理，提

供给牧民和总控中心，如牲畜定位、牲畜追踪、牧