農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)研究進(jìn)展

段蘭昌

（北大荒墾豐種業(yè)股份有限公司紅興隆分公司，黑龍江 紅興隆 155811）

為保障我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以充分滿足人們生活需求，需不斷完善農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。將自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)融入到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中，可有效提升農(nóng)業(yè)種植的效率。通過大力推廣自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，從而促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化更好更快發(fā)展。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化導(dǎo)航的發(fā)展

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)在我國經(jīng)歷了一段漫長的發(fā)展過程，很長一段時(shí)間，都處于多種導(dǎo)航方式并存的形態(tài)。無論是農(nóng)田觸感導(dǎo)航、地磁導(dǎo)航、無線電導(dǎo)航，還是引線電纜導(dǎo)航、激光導(dǎo)航等都在農(nóng)業(yè)機(jī)械中發(fā)揮了重大作用。其中引線電纜導(dǎo)航技術(shù)就是指通過在行駛路線下方埋設(shè)電纜來為車輛提供相應(yīng)的導(dǎo)航信息，這種方式最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是可以滿足各種路面環(huán)境的需求，無論怎樣的天氣條件和氣候條件下，都可以提供精準(zhǔn)的導(dǎo)航信息，最明顯的弱點(diǎn)就是涉及范圍較小，且安裝起來較困難，需要對(duì)于導(dǎo)航的道路設(shè)施作較大的轉(zhuǎn)變。

2 自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)機(jī)化中應(yīng)用的優(yōu)勢

（1）有效降低了駕駛?cè)藛T的勞動(dòng)強(qiáng)度。通過采用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，駕駛?cè)藛T無需緊繃神經(jīng)來關(guān)注收獲機(jī)的行走方向，可以更多地關(guān)注播種機(jī)或農(nóng)藥機(jī)內(nèi)部的增減程度，降低了駕駛?cè)藛T的疲勞程度，大大提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。

（2）減少機(jī)械收獲帶來的損失。采用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)可以精準(zhǔn)地進(jìn)行農(nóng)業(yè)的播種，從而減少機(jī)械化收獲所產(chǎn)生的損失。如機(jī)收甜菜、制種玉米、機(jī)采棉等可有效避免因農(nóng)作物交接行出現(xiàn)偏差從而導(dǎo)致的機(jī)械化收獲作業(yè)損失。

3 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的要點(diǎn)

（1）衛(wèi)星定位系統(tǒng)。為增強(qiáng)信號(hào)的接收能力，一般采用雙新的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。通過將多個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)融合在一套系統(tǒng)當(dāng)中，大大提升定位的精準(zhǔn)性和可靠性。即便在情況較為復(fù)雜的前提下進(jìn)行導(dǎo)航，仍不會(huì)受到影響，可以獲取最為精準(zhǔn)的定位。將衛(wèi)星定位系統(tǒng)用于山區(qū)、叢林等相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域中，可以降低使用成本，還可以幫助農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)推廣使用。

（2）角度傳感系統(tǒng)。角度傳感器筒可以幫助農(nóng)機(jī)在行駛的狀態(tài)下充分了解到輪胎左右側(cè)轉(zhuǎn)的角度，當(dāng)這些信息第一時(shí)間反饋給系統(tǒng)，從而協(xié)助農(nóng)機(jī)進(jìn)行方向的調(diào)整。采用角度傳感器可以保障農(nóng)機(jī)在各種地理環(huán)境下都可以高速精準(zhǔn)地進(jìn)行導(dǎo)航。

4 農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的未來發(fā)展趨向

（1）多機(jī)協(xié)同導(dǎo)航技術(shù)。隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的不斷提升，為了充分保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低資金和能源消耗，通常采用多臺(tái)同種或異種的農(nóng)機(jī)共同使用的方式，這種集群的作業(yè)模式，已經(jīng)逐步成為當(dāng)前我國農(nóng)機(jī)大規(guī)模應(yīng)用的發(fā)展趨勢。

（2）GNSS導(dǎo)航技術(shù)。GNSS導(dǎo)航技術(shù)是通過衛(wèi)星實(shí)際位置的距離進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算。絕對(duì)定位是指在接收機(jī)天線的絕對(duì)坐標(biāo)，通過一臺(tái)接收機(jī)，最終所得到的數(shù)據(jù)。相對(duì)定位是指根據(jù)兩臺(tái)以上的接收機(jī)對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行觀測，最終獲得數(shù)據(jù)，從而確定接收機(jī)天線具體位置之間的關(guān)系。通常情況下，GNSS導(dǎo)航技術(shù)在測量時(shí)出現(xiàn)測量誤差，主要是由于接收機(jī)、傳播路徑及衛(wèi)星而造成的。GNSS導(dǎo)航技術(shù)可以精準(zhǔn)地對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的位置進(jìn)行確定，原有的精度以及速度也都因該項(xiàng)導(dǎo)航技術(shù)而得到了大幅度的提升。充分結(jié)合在農(nóng)業(yè)機(jī)械上所安裝的GNSS接收機(jī)可以獲取較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)被統(tǒng)一傳入中央控制器當(dāng)中，經(jīng)過一系列的處理，最終可以得到具有可靠性和準(zhǔn)確性的實(shí)施農(nóng)業(yè)機(jī)械位置和方向，駕駛員通過了解這些有效的信息，可以進(jìn)行更為細(xì)致的指導(dǎo)操作。

5 結(jié)語

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中，現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)機(jī)械已經(jīng)取得了較為廣泛的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中融入自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，一方面可以有效降低能源的消耗，還可以有效對(duì)于農(nóng)機(jī)具進(jìn)行控制。自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)融合發(fā)展將各項(xiàng)傳統(tǒng)的導(dǎo)航方式優(yōu)點(diǎn)融為一體，并能克服單一的導(dǎo)航缺陷的綜合性導(dǎo)航方法。通過采用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，可以有效解決能源匱乏的問題，為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展起到一份強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。