農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)研究進展分析

馮振華

摘要：農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)作為一種先進的創(chuàng)新技術(shù)手段，能夠?qū)⑥r(nóng)業(yè)機械技術(shù)與導(dǎo)航技術(shù)合理融合。針對農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)內(nèi)涵以及農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)運用優(yōu)勢進行詳細分析，其目的是研究出農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航系統(tǒng)常用方式以及農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，以便于確定農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)生產(chǎn);農(nóng)業(yè)機械;自動導(dǎo)航技術(shù)

隨著我國信息化與科技技術(shù)的不斷發(fā)展，我國各行各業(yè)都積極開展了科技技術(shù)改革。農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)作為信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)當中發(fā)展的新成果，為農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來了強大的信息技術(shù)保障。本文將針對農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)研究進展進行詳細的分析。

1農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)內(nèi)涵概述

在農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)當中，主要涉及到的技術(shù)內(nèi)容有農(nóng)田地磁導(dǎo)航技術(shù)、激光導(dǎo)航技術(shù)、陰線導(dǎo)航技術(shù)等[1]。針對農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)當中的地磁導(dǎo)航技術(shù)，可以利用地球磁力的作用針對機械設(shè)備進行控制與導(dǎo)航;針對激光導(dǎo)航技術(shù)來說，主要是利用激光優(yōu)良的傳遞性，通過對外發(fā)射光束的手段，與機械裝置構(gòu)建成技術(shù)聯(lián)系，以便于實現(xiàn)導(dǎo)航控制工作。針對陰線導(dǎo)航技術(shù)來說，是事先在地下埋設(shè)發(fā)射裝置與機械設(shè)備配合使用，從而實現(xiàn)導(dǎo)航控制工作。因為農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)當中不同技術(shù)對環(huán)境和客觀的需求存在差異，所以在實際開展農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航的時候，其技術(shù)選擇也呈現(xiàn)多元化的方式。在我國信息技術(shù)不斷發(fā)展的當下，信息化技術(shù)農(nóng)業(yè)也深入推進，由于我國農(nóng)業(yè)地形復(fù)雜，促使農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)形成多元化發(fā)展的趨勢，這對我國農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展來說既是挑戰(zhàn)也是機遇。

2農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)運用優(yōu)勢

2.1有利于減少機械操控人員勞動強度

雖然農(nóng)業(yè)機械在農(nóng)業(yè)當中投入使用，為農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展帶來了強大推動力、解放了農(nóng)民的雙手，但是機械操作人員自身的勞動量在不斷加大[2]。積極的將農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中，可以進一步降低勞動者的勞動強度，通過簡單的技術(shù)操控便可以替代傳統(tǒng)勞作、復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作，能夠提高我國農(nóng)業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)效率，并且規(guī)避了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)勞作對勞動者的身體傷害。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作危險性相對較大，農(nóng)民在進行生產(chǎn)的過程中往往會被生產(chǎn)工具損傷或者被農(nóng)藥蝕傷，而農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)投入使用，可以有效避免相關(guān)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)威脅，真正地保障了勞動者的安全。

2.2有利于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量

傳統(tǒng)單一的農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)，機械操作人員自身素質(zhì)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了極大的影響?？v觀當前使用農(nóng)業(yè)機械的人員，一般都是沒有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的農(nóng)民，在操作農(nóng)業(yè)機械的過程中往往會因為操作不當、操作不精準、人為疏漏等原因，造成播種、施肥、翻地等環(huán)節(jié)上的疏漏，直接影響農(nóng)作物的產(chǎn)量[3]。積極地將農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中，可以通過信息化、智能化技術(shù)，利用傳感器和導(dǎo)航技術(shù)，清晰地辨別出未開展生產(chǎn)的位置，避免了生產(chǎn)勞作遺漏的現(xiàn)象，處理各個細節(jié)，保障農(nóng)作物的收成。

2.3有利于促進農(nóng)業(yè)規(guī)模化發(fā)展

隨著我國城鎮(zhèn)化進程的發(fā)展和進步，出現(xiàn)了農(nóng)耕地資源利用不集中的現(xiàn)象。隨著土地流轉(zhuǎn)事業(yè)的全面發(fā)展與改革，很多農(nóng)村地區(qū)都呈現(xiàn)出了農(nóng)業(yè)規(guī)模化發(fā)展與生產(chǎn)的趨勢。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中，從整地施肥到農(nóng)作物收割，都需要大量的人力資源支持。但是隨著城鎮(zhèn)化進程，很多農(nóng)村地區(qū)的勞動力都出現(xiàn)了流失的現(xiàn)象，很難滿足大規(guī)模農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際需求[4]。積極的將農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的過程中，可以充分展現(xiàn)出其大規(guī)模勞作的優(yōu)勢，不僅可以促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化的發(fā)展，而且減少了人力資源的投入，省時省力縮短了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)時間，促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

3農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航系統(tǒng)常用方式

3.1GPS定位系統(tǒng)

GPS定位系統(tǒng)稱之為全球定位系統(tǒng)，能夠充分的結(jié)合衛(wèi)星技術(shù)手段和通信技術(shù)手段，全天候、全時段、全方位的針對被檢測目標進行探測。此外，GPS定位系統(tǒng)投入運用時的精準度高、成本價格較低，并且可以生動形象地構(gòu)建出三維信息，保障自動導(dǎo)航工作的精準性和全面性。GPS定位系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機械當中的主要運用途徑相對較多，可以運用到農(nóng)業(yè)機械的車輛定位、防盜、返劫等工作當中。在農(nóng)業(yè)機械當中運用GPS定位系統(tǒng)，可以有效的強化作業(yè)效率、更加方便農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和勞作。

此外，GPS定位系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機械當中的運用也較為廣泛。不僅可以運用到土地質(zhì)量監(jiān)測環(huán)節(jié)，而且還可以運用到不定量施肥環(huán)節(jié)當中。在GPS定位系統(tǒng)的輔助之下，可以保障農(nóng)業(yè)機械有序、有規(guī)律地在田間地頭進行生產(chǎn)。在開展生產(chǎn)的過程中，能結(jié)合不用土地質(zhì)量進行位置確定，結(jié)合不同土壤的實際信息分區(qū)域、區(qū)別化地開展施肥，確保整體施肥工作科學(xué)性。

相比傳統(tǒng)人工施肥來說，GPS定位系統(tǒng)融入到機械施肥工作當中，可以更好地把握施肥量。由于農(nóng)民自身的農(nóng)業(yè)知識相對薄弱，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)施肥工作一般結(jié)合農(nóng)民的實際經(jīng)驗開展施肥，其質(zhì)量難以保障更不用說結(jié)合土質(zhì)解決土地問題。而GPS定位系統(tǒng)在機械設(shè)備當中的融入，可以有效結(jié)合農(nóng)業(yè)土地的實際質(zhì)量，科學(xué)地設(shè)置出施肥量，在確保施肥工作效率的基礎(chǔ)上，起到土地養(yǎng)護的作用，最大程度上發(fā)揮出GPS定位系統(tǒng)的優(yōu)勢，為農(nóng)村地區(qū)的集約化生產(chǎn)、規(guī)?；魈峁姶蠡A(chǔ)技術(shù)保障。

3.2視覺導(dǎo)航系統(tǒng)

相比GPS定位系統(tǒng)來說，視覺導(dǎo)航系統(tǒng)更加具有科技化和先進化，能夠更為直觀地開展導(dǎo)航。在視覺導(dǎo)航系統(tǒng)融入到農(nóng)業(yè)機械當中，可以利用導(dǎo)航技術(shù)將周圍的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境清晰直觀地呈現(xiàn)在屏幕當中，這樣機械駕駛者可以精準地開展生產(chǎn)。

視覺導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)中，可以針對田地每一壟、每一畝土地進行精準的探測，精確田地的位置和實際信息，以便于農(nóng)民更好的針對生產(chǎn)進行操作。但是視覺導(dǎo)航系統(tǒng)在實際運用的過程中，往往還存在不完善的地方，只能針對農(nóng)作物位置進行操作，無法結(jié)合農(nóng)作物生長環(huán)境、自然因素等內(nèi)容進行分析，導(dǎo)致視覺導(dǎo)航系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機械的運用與推廣中存在一定的阻礙。

4農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

4.1跟蹤技術(shù)

農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航系統(tǒng)當中的跟蹤技術(shù)，便是可以針對被跟蹤目標的方向開展準確、動態(tài)化的定位。在農(nóng)田實施耕作時，農(nóng)業(yè)機械的運行速度相對較低，但是對于機械生產(chǎn)操作的要求相對較高。想要確保農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)操作質(zhì)量，就應(yīng)該針對機械的速度和操作目標進行明確的把控。在田間開展生產(chǎn)的過程中，跟蹤技術(shù)可以針對機械運行的實際狀況進行反饋，并且結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況開展信息反饋，制作出明確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作計劃，避免出現(xiàn)機械操作偏差的現(xiàn)象。跟蹤技術(shù)在開展定位和導(dǎo)航工作的過程中，最為重要的技術(shù)便是神經(jīng)控制技術(shù)以及模糊控制技術(shù)，通過兩種技術(shù)相互協(xié)作，便可以針對人的操作職能進行模擬，有效地在保障機械自動操縱質(zhì)量的基礎(chǔ)上，適應(yīng)不同地域條件和農(nóng)業(yè)環(huán)境的生產(chǎn)需求，強化農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航工作效率。

4.2環(huán)境感知技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)便是利用傳感器技術(shù)針對周圍的信息數(shù)據(jù)進行搜集，并有效地處理相關(guān)農(nóng)業(yè)信息，創(chuàng)建出全面的信息環(huán)境模型。環(huán)境感知技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械當中投入使用，可以有預(yù)見性地針對周圍的實際問題進行解決，準確的感知周圍環(huán)境的變化，以便于為農(nóng)業(yè)機械操作者提供良好的決策保障。在我國信息化技術(shù)和科技技術(shù)不斷發(fā)展的當下，傳感器的類型也在漸漸增多，并且其質(zhì)量也在不斷提升。環(huán)境感知技術(shù)質(zhì)量的不斷增強能夠更好地對農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)提供更高質(zhì)量的基礎(chǔ)保障，切實增強機械生產(chǎn)設(shè)備的環(huán)境感知力。例如，在除草機當中融入環(huán)境感知技術(shù)，便可以清晰地針對雜草的位置進行識別，準確全面地進行雜草清理。

5農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展趨勢

未來農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)會更加精準化和多元化，其中多機協(xié)同導(dǎo)航技術(shù)和GNSS導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)成為未來農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的兩個重點。多機協(xié)同導(dǎo)航技術(shù)能夠有效地降低農(nóng)業(yè)機械操作的資金投入，起到了資源節(jié)約的作用，強化了農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)的效率?？梢詫⒍喾N不同機型農(nóng)機協(xié)同使用，構(gòu)建成農(nóng)機集群作業(yè)模式，共同開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提升我國大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際效率。針對GNSS導(dǎo)航技術(shù)來說，可以通過衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，精準的探測出衛(wèi)星的實際距離，利用相對定位手段和絕對定位手段，獲取出衛(wèi)星天線和探測目標之間的位置。GNSS導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械當中的運用，可以更加精準地針對農(nóng)業(yè)機械進行定位，精準地把控農(nóng)業(yè)機械運行的速度和位置，最大程度上提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準性。隨著我國信息技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械的生產(chǎn)效率將會不斷地增強。

6結(jié)語

總而言之，農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)作為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要成果，能夠切實保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量。同時，促進我國農(nóng)業(yè)大規(guī)模集成化發(fā)展、解放勞動者的雙手、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。GPS定位系統(tǒng)以及視覺導(dǎo)航系統(tǒng)，作為農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)的主要工作形式，能夠有效地促進我國農(nóng)業(yè)機械操作的科學(xué)化，展現(xiàn)出導(dǎo)航技術(shù)的實效性。跟蹤技術(shù)與環(huán)境感知技術(shù)是當前農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)中的重要技術(shù)內(nèi)容，為農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)帶來了強大保障。隨著我國導(dǎo)航技術(shù)的不斷發(fā)展，會衍生出更多的農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)，切實推動我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化發(fā)展，展現(xiàn)出我國農(nóng)業(yè)發(fā)展不竭生命力。

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