農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)要點

摘要：作為人口大國，中國每年的糧食需求量逐漸增加，為農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來了全新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，顯然已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需求，需要進一步更新農(nóng)業(yè)機械化自動技術(shù)，節(jié)省農(nóng)業(yè)勞動時間，并提高耕種和收獲的效率。導航技術(shù)作為農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展的重要成果，不僅有利于降低人工勞作的強度，同時也可以減少傳統(tǒng)機械作業(yè)對收獲量帶來的減損，為打造新型農(nóng)業(yè)發(fā)展格局提供了堅實的技術(shù)保障。該文主要研究農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)的要點。關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機械；自動導航；技術(shù)要點作為農(nóng)業(yè)大國，將農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)應用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的工作當中，不僅能夠提高工作效率，同時也有利于減輕農(nóng)民的負擔，建設并落實新型農(nóng)業(yè)發(fā)展格局。因此在實踐中，需要充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)中的衛(wèi)星定位功能、角度傳感控制功能、跟蹤功能以及環(huán)境感知功能等，優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)的應用效率，為促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和更新奠定基礎。1農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)的發(fā)展概述新型的農(nóng)業(yè)機器自動導航技術(shù)融合了農(nóng)田觸桿導航技術(shù)、引線電纜導航技術(shù)、對磁導航技術(shù)和無線電導航技術(shù)等多種技術(shù)類型，能夠為導航車輛或農(nóng)機器械提供更多元、安全的導航信息，有效適應各種復雜的坡面和路面環(huán)境。即使在惡劣天氣下，農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)也能保障設備穩(wěn)定的前行。而且新型農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)，還融合了激光導航系統(tǒng)，利用激光發(fā)射器，對目標線路進行激光束照射，并且通過在設備中安裝接收裝置，對導航信號、導航數(shù)據(jù)進行動態(tài)監(jiān)測和計算，以便發(fā)現(xiàn)問題能夠直接調(diào)整導航路線，實現(xiàn)全天候不間斷地工作。2農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用優(yōu)勢2.1

有利于降低勞作強度在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局中，將自動導航技術(shù)應用到機械操作中，可以確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的規(guī)范化精細化，很大程度上減輕操作人員及農(nóng)民的工作強度。例如自動導航技術(shù)的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化收割、噴藥、播種的功能，防止傳統(tǒng)大規(guī)模的農(nóng)機作業(yè)對操作人員造成的壓力和身體負擔，全面提高了田間作業(yè)的質(zhì)量。2.2

有利于提高收獲量農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)在應用的過程中，可以對田地實現(xiàn)精準的收割和播種，防止由于人工機械化操作失誤出現(xiàn)的收割損失。例如，在收割農(nóng)作物的時候無法大規(guī)模采收，會導致農(nóng)作物的質(zhì)量受損，降低市場價格。在農(nóng)作物播種的實踐中，傳統(tǒng)人工機械去雄率不高，會降低后續(xù)的收獲效率。但是將自動導航技術(shù)應用到農(nóng)業(yè)化生產(chǎn)中可以改善以上問題，從而提高收獲量。3農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)要點3.1

衛(wèi)星定位系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中機械化作業(yè)本身會受到環(huán)境因素的影響，例如在惡劣天氣，很難大規(guī)模播種或收割。遇到坡地或不平整土地，很難實現(xiàn)大規(guī)模作業(yè)。再加上農(nóng)民本身機械化操作水平不高，可能會出現(xiàn)由于人為失誤，引發(fā)巨大的經(jīng)濟損失。這就需要利用精確的定位系統(tǒng)，確保在農(nóng)業(yè)機械作業(yè)中，機械系統(tǒng)能夠接收更精準的定位信息、數(shù)據(jù)。以雙重衛(wèi)星定位系統(tǒng)為主，將天線設備和GNSS定位系統(tǒng)融會在一起，有效接收信息。不同設備接收到信息之后，能夠進行快速的加工和整理，為操作人員和農(nóng)民提供更詳盡的結(jié)論，以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準度和準確性。除此之外，GPS定位系統(tǒng)充分結(jié)合了通信技術(shù)和衛(wèi)星遙感技術(shù)的優(yōu)勢，整個系統(tǒng)利用導航衛(wèi)星，能夠有效測量距離和測量時間。而且GPS定位技術(shù)的應用本身具有高效、方便快捷、全球覆蓋的特征，不受任何天氣、氣候的影響，應用范圍廣泛，能夠獲得良好的社會和經(jīng)濟效益。3.2

角度傳感器系統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動大多要在戶外進行，因此需要依托大規(guī)模的運輸設備，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。但是部分農(nóng)戶為了能夠有效節(jié)約勞動時間，降低成本，在農(nóng)業(yè)器具和機械上安裝了動力輪胎，但是由于基礎設施不健全，再加上部分田間處于半山腰，道路崎嶇不平，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了不利的影響。因此，在農(nóng)業(yè)器械上安裝角度傳感器系統(tǒng)，以視覺技術(shù)為主要的工作原理，系統(tǒng)模擬人類視覺功能，準確判斷前行或后退的路線，可以規(guī)避周圍的障礙物。而且該視覺控制系統(tǒng)的靈活度相對較強，可以全面采集農(nóng)業(yè)信息，成本低廉的同時，有利于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。3.3

跟蹤系統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，機器使用時經(jīng)常會出現(xiàn)卡頓和失靈的問題。例如鏈條卡頓、生銹，電路連接不正常，接頭失靈很可能誘發(fā)短路、跳閘，甚至更為嚴重的安全問題。同時傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械動力大多以燃油和機油為主，惡劣環(huán)境下，系統(tǒng)可能會由于動力冷卻出現(xiàn)運行狀況不良的問題，具體表現(xiàn)為水箱生銹、空氣濾芯阻塞、機油過濾不通暢以及進氣管道漏氣等問題，但是通過改良和更新農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)中的跟蹤系統(tǒng)，可以有效監(jiān)測農(nóng)業(yè)機械是否處于正常運作的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時采取相關(guān)措施，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的順利實施。例如，跟蹤系統(tǒng)中的模糊控制功能集合了傳統(tǒng)的PID控制技術(shù)，具有適應范圍廣而且操作性能強的特性。例如導航設備或車輛在運行的過程中，如果預定路徑和行駛路徑存在偏差，偏差信號能夠直接通過模糊控制板塊傳入到導航系統(tǒng)當中，便于操作人員及時訂正。除此之外，模糊控制板塊還能對導航車輛或?qū)Ш綑C械的故障問題進行有效的監(jiān)控，排查故障點，以便做到防患于未然。3.4

環(huán)境感知系統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)中的環(huán)境感知系統(tǒng)，能夠有效控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。例如針對導航車輛的前進方向進行路線識別，分辨雜草或農(nóng)作物以及相應的路障等。最重要的是，環(huán)境感知系統(tǒng)的應用，可以有效控制農(nóng)業(yè)機械或?qū)Ш杰囕v的轉(zhuǎn)向，依靠液壓控制閥、電機驅(qū)動控制板塊，對設備和車輛進行有效的方向調(diào)節(jié)，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。實踐中，要求操作人員能夠?qū)㈦姍C驅(qū)動控制板塊安裝到導航車輛或農(nóng)業(yè)機械的方向盤中，依托電機驅(qū)動器以及計算機系統(tǒng)切換裝置，對設備和車輛的方向予以調(diào)節(jié)。4農(nóng)業(yè)機械自動導航技術(shù)的發(fā)展和應用趨勢現(xiàn)如今，隨著農(nóng)業(yè)科技的逐漸發(fā)展，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作當中常用的導航技術(shù)十分豐富，不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，同時也增加了農(nóng)作物的收獲產(chǎn)量。但是各農(nóng)業(yè)技術(shù)部門對機械自動導航技術(shù)的研究并沒有止步于此，更多的適用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新型導航技術(shù)等待被開發(fā)和研究。在農(nóng)作物生產(chǎn)活動當中應用“GPS導航技術(shù)+環(huán)境監(jiān)測技術(shù)”，可以針對農(nóng)作物的特點實現(xiàn)全自動化收割，提高了農(nóng)作物收割的速度，同時也降低了人力操作風險，甚至降低了其他設備的采購租賃成本。5結(jié)語農(nóng)業(yè)機械自動化導航技術(shù)的更新，有利于降低勞作強度并提高收獲量。自動導航技術(shù)，作為農(nóng)業(yè)機械