拖拉機自動導航技術

江阿古麗·瑪特安

拖拉機自動導航技術是精細農業(yè)技術中的一種，使用該技術可以保證準確的操作行距，工作方向和距離，提高作業(yè)精度。此外還可以減少重復勞動，加快作業(yè)進度，減輕駕駛員的工作負荷。目前發(fā)達國家對拖拉機自動導航技術的研究已經取得產品化的成果，我國近幾年開始加強對該技術的研究。

自動駕駛車載系統(tǒng)是集衛(wèi)星接收、定位、控制于一體的綜合性系統(tǒng)，主要由衛(wèi)星天線、北斗高精度定位終端、行車控制器、液壓閥、角度傳感器等部分組成（如右圖所示）。

其中車載系統(tǒng)安裝在車內，將GNSS天線固定在車頂，通常將電臺或者3G/GPRS固定在車外，接收來自參考站的差分信號，達到RTK解狀態(tài)，并將定位信息傳送給ECU，ECU通過RS232接收來自流動站的定位信息，結合角度傳感器、陀螺儀感知行駛過程中的擺動與方向，經過數據處理，將控制信號傳輸給液壓，并通過WIFI或者有線網絡在平板電腦上顯示相關圖形化信息，液壓控制器接收到控制信號，控制閥門開關，達到控制方向的目的，作業(yè)拖拉機根據位置傳感器（GNSS衛(wèi)星導航系統(tǒng)等）設計好的行走路線，通過控制拖拉機的轉向機構（轉向閥或者方向盤），進行農業(yè)耕作，可用于翻地、靶地、旋耕、起壟、播種、噴藥、收割等作業(yè)，達到作業(yè)精準的目的。

一、自動導航駕駛系統(tǒng)安裝要求

1、不限品牌、車型，適用于任何進口及國產拖拉機，車況較好，便可安裝該系統(tǒng)。

2、裝卸簡單方便，在不更改原拖拉機液壓系統(tǒng)的情況下安裝該系統(tǒng)，不會對原拖拉機造成任何損害，避免了因改裝后而出現的液壓故障以及車輛保修問題。

3、一套設備可多臺拖拉機使用，由于該系統(tǒng)安裝拆卸十分簡單，一般只需要3個小時，而且不必改變原拖拉機的油路，因此可在不同拖拉機間進行裝卸和調用，大大提高了設備的使用效率，可以為幾個不同作業(yè)期或者在某臺拖拉機故障或維修時更換使用一套系統(tǒng)。

二、自動駕駛系統(tǒng)作業(yè)注意事項

1、拖拉機作業(yè)地塊與基站距離最好在20千米以內。

2、要確定作業(yè)農具是正牽引還是偏牽引，如果是偏牽引則要對農機具進行偏移設置。

3、當拖拉機工作區(qū)域有林帶時，若衛(wèi)星信號不好，可在設定好AB線后，由農田中央向邊緣作業(yè)。

4、當信號出現問題，誤差較大時，按左上角的狀態(tài)鍵來查看，確認是衛(wèi)星信號不好，還是RTK基站信號不好。若衛(wèi)星數量在6顆以上，HDOP值在1.5以下，則衛(wèi)星信號質量良好;若CMR輸入在40%以下，CMR時間在35以下，則RTK基站的信號質量良好;當衛(wèi)星信號不好時，查看天線是否被遮擋，附近是否有高壓電線等會產生強磁場的設施設備;當RTK基站信號不好，通信模塊登錄不正常時，請先確認RTK基站是否正常運行，再確認CDMA或GPRS的SIM是否能正常通信。

三、存在的問題及建議

衛(wèi)星導航自動駕駛系統(tǒng)裝置主要由兩種形式控制農機方向盤：液壓式和電動方向盤式，這種高新技術剛開始用用于我國農機行業(yè)，存在以下問題：

1、衛(wèi)星導航系統(tǒng)設備拖拉機非原裝標配產品，改裝換裝復雜。我國上產的農機沒有考慮到安裝衛(wèi)星導航自動駕駛系統(tǒng)的核實位置。安裝后會擠占農機駕駛室的空間。所以我國農機生產型企業(yè)應當在農機上留有安裝衛(wèi)星導航自動駕駛系統(tǒng)裝置的合理位置，需要此項功能的消費者可自行選配安裝衛(wèi)星導航自動駕駛系統(tǒng)。

2、由于我國農機產品型號多，方向盤，液壓系統(tǒng)結構方面配件型號不統(tǒng)一。因此，我國生產衛(wèi)星定位定位導航系統(tǒng)的企業(yè)應與農業(yè)機械企業(yè)相互配合，統(tǒng)一農機配件，使消費者在安裝時省去不必要的麻煩。

3、衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)的核心技術依靠進口，成本較高。國家與地方財政沒有一定的資金扶持，農戶可能無法接受這種高昂的價格，從而給大規(guī)模推廣新技術帶來一定阻礙。所以建議衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)制造企業(yè)在保證產品質量的前提下，應該降低成本，為農機戶廣泛應用新技術創(chuàng)造條件。

4、目前從全國各地州的使用情況來看，衛(wèi)星導航技術主要用于播種作業(yè)，屬于較低層次的應用。還沒有達到單位面積精準施肥、施藥作業(yè)、播種、灌溉、自動進行作業(yè)記錄等方面的應用，有些功能未被應用，如對手機進行統(tǒng)一管理、自動同步記錄地塊信息，方便數據管理及后續(xù)作業(yè)時隨時調用。所以根據土地和作物實際情況，精準控制播種、施肥、施藥量，可最大限度的優(yōu)化使用種子、化肥、農藥、水等各項農業(yè)投入，以獲取最高產量和最大經濟效益，同時減少化學物質使用，保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境和土地等自然資源。加強拖拉機衛(wèi)星導航自動駕駛技術各項功能的充分利用，讓衛(wèi)星導航自動駕駛系統(tǒng)每個作業(yè)環(huán)節(jié)都起做用是經后的方向。

（作者單位：836500新疆阿勒泰地區(qū)農牧業(yè)機械化技術推廣總站）