試論自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用與發(fā)展

柳得山

近年來，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化得到了長足的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化、智能化技術(shù)水平不斷提升，成為推動(dòng)農(nóng)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)、提高農(nóng)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的重要手段。作為農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化、智能化的組成部分，自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中得到了越來越多的應(yīng)用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提升過程中發(fā)揮了重要作用。本文就自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了討論。

一、農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)簡述

即在農(nóng)業(yè)機(jī)械上安裝自動(dòng)導(dǎo)航傳感器，對農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)環(huán)境和運(yùn)行信息進(jìn)行準(zhǔn)確感知，經(jīng)過對感知到的信息進(jìn)行處理而發(fā)出運(yùn)行指令，控制農(nóng)業(yè)機(jī)械按指令要求完成所承擔(dān)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)。此項(xiàng)技術(shù)主要包括環(huán)境感知、導(dǎo)航控制和地圖構(gòu)建等內(nèi)容，可分為激光導(dǎo)航、地磁導(dǎo)航和引線導(dǎo)航等類別。

二、自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用的意義

1、大幅度提高作業(yè)效率

在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要靠人力勞動(dòng)來完成，不僅勞動(dòng)量大、時(shí)間長、投入多，而且生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量還無法保證。另外，人工勞動(dòng)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)種植無法形成規(guī)模，土地資源的利用率低，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不高。在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，雖然初期需要在購置農(nóng)機(jī)設(shè)備有一些投入，但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)效率上有了明顯的提高，利用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)不僅可以節(jié)省大量的人力勞動(dòng)，還促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的規(guī)?；a(chǎn)，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量。因此，從根本上來說，先期投入的回報(bào)率比較高，可以獲得良好的效益。

2、農(nóng)機(jī)手的工作強(qiáng)度明顯減輕

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用中，農(nóng)機(jī)手發(fā)揮著主導(dǎo)作用，必須精力集中地操作農(nóng)業(yè)機(jī)械，保證機(jī)車按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，稍有失誤還會(huì)導(dǎo)致作業(yè)質(zhì)量降低。將自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械中以后，農(nóng)機(jī)手無論在精神上和體力上都得到了解脫，只需進(jìn)行簡單的程序設(shè)定，農(nóng)業(yè)機(jī)械就可以自主地完成生產(chǎn)作業(yè)，并且在質(zhì)量上得到保證。農(nóng)機(jī)手更多的是注意觀察作業(yè)效果，根據(jù)實(shí)際情況對機(jī)車進(jìn)行調(diào)整和控制。

3、降低農(nóng)作物收獲時(shí)的損失率

在傳統(tǒng)的人力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，常常會(huì)由于人為疏忽、失誤等原因，使農(nóng)作物在收獲過程中形成嚴(yán)重的浪費(fèi)，如收獲時(shí)機(jī)把握不準(zhǔn)、割茬過高等，使農(nóng)作物收獲時(shí)的損失比較大。在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)有自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，可以確保農(nóng)業(yè)機(jī)械按標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序進(jìn)行精準(zhǔn)化收獲，不存在遺漏、割茬高等問題，而且收獲的速度快、效率高、損失率明顯降低，顯著提高了收獲的質(zhì)量。

三、自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用

1、與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合

將自動(dòng)導(dǎo)航與我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)完美結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)駕駛，在不需要人工干預(yù)的情況下，自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)可以按照設(shè)定的路線和作業(yè)程序，自主完成行駛與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)。一次設(shè)定后可以多次應(yīng)用，能適應(yīng)不同的地形和作業(yè)程序，對作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量都帶來明顯的提升。

2、精準(zhǔn)實(shí)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)

一是應(yīng)用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的精準(zhǔn)控制，使農(nóng)業(yè)機(jī)械按照設(shè)定的程序自主完成全部作業(yè)任務(wù)，不會(huì)出現(xiàn)遺漏或重復(fù)作業(yè)，作業(yè)過程中還可以對作業(yè)面積進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，使作業(yè)成果能得到及時(shí)反饋。二是應(yīng)用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，可以對農(nóng)機(jī)的行進(jìn)路線和行間距進(jìn)行精準(zhǔn)控制，保證農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠精準(zhǔn)完成從耕地到收獲的全部農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)過程。三是在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，可以充分發(fā)揮視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的性能，在顯示屏上清晰地觀察農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，將農(nóng)機(jī)作業(yè)的實(shí)時(shí)場景傳送到農(nóng)業(yè)機(jī)械調(diào)度指揮控制中心，并根據(jù)環(huán)境對作業(yè)程序進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化。

3、實(shí)施對農(nóng)機(jī)作業(yè)的精細(xì)化管理

應(yīng)用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，可以將農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的成果直接置換為數(shù)據(jù)，使農(nóng)業(yè)機(jī)械在耕地、播種、插秧、施肥、灌溉、收獲等作業(yè)過程中達(dá)到穩(wěn)定可靠，精確定位，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理者提供準(zhǔn)確的作業(yè)信息，并對信息進(jìn)行自動(dòng)分析和核算，方便有關(guān)部門進(jìn)行查詢和管理。

四、農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展

1、構(gòu)建農(nóng)機(jī)集群作業(yè)模式

隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化水平的不斷提升，為進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，應(yīng)積極開發(fā)農(nóng)業(yè)機(jī)械協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)多臺農(nóng)機(jī)聯(lián)網(wǎng)、同步作業(yè)、同時(shí)控制，統(tǒng)一調(diào)度，使同類農(nóng)機(jī)或類型不同的農(nóng)機(jī)都可以協(xié)同應(yīng)用，構(gòu)建起一套農(nóng)機(jī)集群作業(yè)的模式，使農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)效率得到進(jìn)一步提高。

2、擴(kuò)大自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用范圍

目前，雖然我國農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)得到應(yīng)用，但應(yīng)用的范圍還不夠廣，應(yīng)用的局限性還比較大，無法滿足農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化對農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的新要求。因此，農(nóng)機(jī)推廣部門和農(nóng)機(jī)科研機(jī)構(gòu)，一方面應(yīng)加強(qiáng)對自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的研究，提高這項(xiàng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的適應(yīng)性和先進(jìn)性，另一方面還應(yīng)加強(qiáng)對農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的推廣，提高這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的廣度和深度，以使這項(xiàng)技術(shù)能夠更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。

3、使自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)更加人性化

在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用中，還存在一些不夠人性化的問題，比如操作技術(shù)相對復(fù)雜、農(nóng)機(jī)作業(yè)還不夠精確、有時(shí)還會(huì)對農(nóng)作物造成損害等等。因此，在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展中，還需要科技工作者繼續(xù)加大對自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)可視化和參數(shù)化的研究開發(fā)力度，盡量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的人性化，達(dá)到人機(jī)合一的目標(biāo)。

綜上所述，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供了動(dòng)力，應(yīng)結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)實(shí)際，進(jìn)一步發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，以不斷促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)。

（作者單位：161621黑龍江省克山農(nóng)場農(nóng)機(jī)科）