農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展分析

蔣博

摘要：在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中農(nóng)業(yè)是不可或缺的組成部分，也是人類得以生存發(fā)展的基礎(chǔ)。而科技的高速發(fā)展使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式不斷創(chuàng)新，突破以往的高強(qiáng)度人工生產(chǎn)模式，開始采用人工機(jī)械相結(jié)合的生產(chǎn)模式，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量得到明顯提高?；诖耍疚氖紫冉榻B了農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航主要技術(shù)，然后分析了農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，最后提出農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械;導(dǎo)航技術(shù);發(fā)展

隨著我國(guó)科技的日益發(fā)展，不同的機(jī)械技術(shù)在生產(chǎn)生產(chǎn)中普遍應(yīng)用，采用多樣化的農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)可以使收割、整土以及播種等多項(xiàng)工作具有更多的規(guī)范性，降低農(nóng)務(wù)人員的工作壓力，對(duì)減少時(shí)間成本和人力成本也有重要的作用，更好的提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效益，為發(fā)展農(nóng)業(yè)做出重大貢獻(xiàn)。但是隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的穩(wěn)定發(fā)展，我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化水平有了更加嚴(yán)格的要求，這就要求應(yīng)進(jìn)一步完善農(nóng)業(yè)機(jī)械的功能，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用價(jià)值。而導(dǎo)航技術(shù)作為具有較強(qiáng)便捷性及準(zhǔn)確性的現(xiàn)代技術(shù)，有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械及時(shí)捕捉附件的環(huán)境信息，而且系統(tǒng)分析和處理不同環(huán)境信息，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有更多的規(guī)劃性。

一、農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航主要技術(shù)

1.環(huán)境感知技術(shù)。對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)而言，就是指農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在實(shí)際運(yùn)用過程中使用自帶傳感器及時(shí)捕捉外界信息，系統(tǒng)處理有關(guān)信息后獲取適合的處理方法。這項(xiàng)工作在應(yīng)用中的主要目的，就是由電腦模擬外界環(huán)境，且實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)換信息處理，通過合理應(yīng)用該技術(shù)，農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)器人等可以實(shí)現(xiàn)路徑的合理規(guī)劃。而工作效果的高低與感知準(zhǔn)確度存在緊密的關(guān)聯(lián)，也是提高機(jī)械自動(dòng)化程度的重要指標(biāo)。最近幾年，隨著電子工程的迅速發(fā)展，機(jī)器人自身分析外界環(huán)境能力也得到提高，相對(duì)應(yīng)的傳感器以及接收器等也開始進(jìn)入到穩(wěn)定狀態(tài)中。

2.智能控制系統(tǒng)。結(jié)合實(shí)際導(dǎo)航機(jī)械環(huán)境，在農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)方面控制系統(tǒng)也有較高的要求。就智能控制系統(tǒng)來講，依照其不同類型，可以分為橫向和縱向。橫向控制目標(biāo)是對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械工作方法進(jìn)行控制，一般不會(huì)使用導(dǎo)航技術(shù)。而縱向控制，是指通過應(yīng)用導(dǎo)航技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械路徑規(guī)劃，主要包括統(tǒng)計(jì)相對(duì)應(yīng)的位置信息以及工作范圍等等。因此，導(dǎo)航儀的研究開發(fā)水平直接關(guān)乎到縱向控制能力的高低。就目前來講，在導(dǎo)航中主要通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和模擬控制方法使用農(nóng)業(yè)機(jī)械，可以在確保線性驅(qū)動(dòng)失誤率的前提下更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化轉(zhuǎn)向功能。

3.地圖構(gòu)建技術(shù)。對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)而言，就是農(nóng)業(yè)機(jī)械在捕捉外界信息后，具有模擬和創(chuàng)造系統(tǒng)環(huán)境的能力。就目前來講，農(nóng)業(yè)機(jī)械可以在加載信息的前提下通過采用預(yù)設(shè)數(shù)學(xué)模型來模擬外界環(huán)境，以此真正實(shí)現(xiàn)信息地圖的精準(zhǔn)制作。并且使用準(zhǔn)確仿真圖，可以實(shí)現(xiàn)路徑導(dǎo)航自動(dòng)化的目標(biāo)。整體來說，只要導(dǎo)航設(shè)備具備較強(qiáng)的地圖構(gòu)建力，農(nóng)業(yè)機(jī)械化在具體用途上也具有精細(xì)化的特點(diǎn)，而且有更加合理的路徑規(guī)劃。

二、農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.準(zhǔn)確定位農(nóng)田位置。近年來，隨著在我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的普遍應(yīng)用，我國(guó)農(nóng)業(yè)逐漸呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展趨勢(shì)。農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)對(duì)促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展有重要的作用，增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益。將導(dǎo)航系統(tǒng)安裝在農(nóng)業(yè)機(jī)械上，能夠在最大限度上實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的農(nóng)田定位。在農(nóng)業(yè)機(jī)械的前進(jìn)中，農(nóng)民可以運(yùn)用傳感器系統(tǒng)及導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)農(nóng)作物的實(shí)際產(chǎn)量情況、土壤情況經(jīng)以及農(nóng)作物生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行全面、系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。這樣農(nóng)民可以有針對(duì)性的探究一些問題的解決措施，科學(xué)有效地開展農(nóng)業(yè)治理活動(dòng)，不僅可以確保農(nóng)作物質(zhì)量，而且能夠提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。根據(jù)當(dāng)前的情況來分析，農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的市場(chǎng)發(fā)展前景是十分廣闊的，特別是廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)收割機(jī)器中。

2.重視傳感器技術(shù)的運(yùn)用。傳感技術(shù)是一項(xiàng)科技水平高的技術(shù)，特別是在農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航系統(tǒng)中占據(jù)至關(guān)重要的地位。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中有效運(yùn)用液壓動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)和傳感器技術(shù)，可以提升農(nóng)業(yè)種植及施工等不同環(huán)節(jié)的信息化水平，在很大程度上減少農(nóng)民的工作壓力。同時(shí)，還可以將傳感器安裝在大型農(nóng)業(yè)機(jī)械上，在農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)行中能夠搜集和檢測(cè)農(nóng)作物的具體狀況，比如：產(chǎn)量以及含水量等等。此外，還可以將傳感器和GPS定位技術(shù)相結(jié)合，對(duì)農(nóng)作物的各個(gè)生長(zhǎng)階段進(jìn)行隨時(shí)隨地的檢測(cè)，若在這個(gè)期間出現(xiàn)諸多問題，必須要在第一時(shí)間采取相應(yīng)的解決策略。由此得知，充分運(yùn)用傳感器技術(shù)可以提升我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。

三、農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)

1.農(nóng)機(jī)物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)航。近年來，物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展的主流領(lǐng)域，將其與農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)相結(jié)合，建立一體化的農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航體系，也逐漸成為農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的新興領(lǐng)域。潘梅梅在2018年研究了以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)，此系統(tǒng)的核心是GPS技術(shù)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成各種農(nóng)業(yè)種植設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)各種農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的一體化作業(yè)操作。另此外，將ISO11783車載物聯(lián)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于系統(tǒng)中，可以真正實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械總線的通信與建立。總體來說，將農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行高效整合，具有一定的先進(jìn)性，出現(xiàn)大量有關(guān)的研究成果。

2.探測(cè)耕地障礙物?，F(xiàn)如今，農(nóng)業(yè)耕地附近的障礙物主要包括人以及電線桿等等，怎樣在沒人值守的作業(yè)情況下使農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)確避讓這些障礙物，是當(dāng)前傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械功能設(shè)計(jì)不能解決的問題之一，但運(yùn)用農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)對(duì)于解決該問題具有較強(qiáng)的可行性。當(dāng)然，還有一些細(xì)節(jié)問題有待解決，主要包括識(shí)別各種類型障礙物、躲避新作業(yè)路徑的設(shè)計(jì)規(guī)劃問題等等，都需要在將來的研究中更好地解決。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的需求也會(huì)不斷提升，為了可以更好地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，應(yīng)該結(jié)合各種生產(chǎn)情況選擇適合的機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)，進(jìn)而減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升農(nóng)作物產(chǎn)品，增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入，從而推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。

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