論智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用研究

朱立安

（黑龍江省雙鴨山市寶清縣五九七農(nóng)場場部 黑龍江，雙鴨山 155610）

1 引言

我國地大物博，寬廣的土地是自然賦予我們最為優(yōu)質(zhì)的先天資源，為我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以往，在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程當(dāng)中，我們更加依賴于人工生產(chǎn)的方式，不僅工作效率較低，且農(nóng)民需要承擔(dān)較大的工作壓力。而在新的時代背景下，各類現(xiàn)代化設(shè)備的廣泛應(yīng)用有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展所存在的不足，現(xiàn)代化的技術(shù)設(shè)備不僅能夠在較短的時間內(nèi)完成工作量龐大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時也能夠?yàn)檗r(nóng)作物的健康生長提供更加有力的保障。智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)作為一種新型的系統(tǒng)，目前已經(jīng)被許多地區(qū)引入到了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中，能夠在不完全依賴人工作業(yè)的前提下，引導(dǎo)機(jī)械設(shè)備沿著相應(yīng)的路線前行。在下文當(dāng)中，我們就具體對于智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了研究和分析。

2 智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢分析

首先，智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效提升農(nóng)機(jī)的運(yùn)行效率。智能駕駛與人工駕駛所產(chǎn)生的效果雖然不會存在過大的差異，但駕駛員經(jīng)過長期的勞作后，難免會產(chǎn)生疲勞感，受到人為操作誤差所帶來的影響作業(yè)的精準(zhǔn)度和可靠性也會大幅度降低，作業(yè)的效率也會有所降低。通過運(yùn)用智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)能夠減輕農(nóng)民所承擔(dān)的工作壓力，可以在不間斷的情況下開展作業(yè)，延長作業(yè)的時長，有效提升農(nóng)機(jī)的運(yùn)行效率。

其次，智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效提升土地的利用率。通過運(yùn)用智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠根據(jù)導(dǎo)航的路徑以及以往所存儲下來的數(shù)據(jù)信息，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)機(jī)械沿著規(guī)定的路線行進(jìn)，農(nóng)機(jī)前進(jìn)的精準(zhǔn)度更為突出，能夠有效避免重復(fù)播種或遺漏播種問題的出現(xiàn)，減少不必要的損失，提升農(nóng)機(jī)作業(yè)的質(zhì)量，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

其三，智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用有助于農(nóng)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。通過運(yùn)用智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)，可以無需駕駛?cè)藛T親力親為進(jìn)行實(shí)際操作，就能夠?qū)崿F(xiàn)對于機(jī)械設(shè)備運(yùn)行方向和運(yùn)行速度的調(diào)控，農(nóng)民可以借助控制終端，實(shí)現(xiàn)對于農(nóng)機(jī)運(yùn)行的統(tǒng)籌規(guī)劃，投入更多的精力落實(shí)對于農(nóng)機(jī)作業(yè)情況的管控，加強(qiáng)對于農(nóng)業(yè)機(jī)具的維護(hù)和管理，降低不必要的機(jī)械化的損失的出現(xiàn)。

3 智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

3.1 智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的總體規(guī)劃

通常情況下，智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)主要由衛(wèi)星天線、控制設(shè)備、導(dǎo)航終端以及方向控制器等多個環(huán)節(jié)構(gòu)成，安裝在地面的便攜式基站為智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)作用的發(fā)揮提供了充分的可能。在智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)行的過程當(dāng)中，人們需要在導(dǎo)航終端上設(shè)定相應(yīng)的行進(jìn)路線，衛(wèi)星天線能夠通過安裝于地面之上的便攜式基站獲取衛(wèi)星差分，再將所獲取到的信號傳輸給導(dǎo)航終端，以便實(shí)現(xiàn)對于農(nóng)機(jī)所處位置的掌握。在此基礎(chǔ)之上，行車控制器能夠與角度傳感器結(jié)合，通過將控制指令傳達(dá)給方向控制器，使其沿著規(guī)定的路線向前行駛。

3.2 智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的組成部分

在本次研究當(dāng)中，我們選擇了一類具有代表性的智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)，將其安裝于農(nóng)業(yè)使用的拖拉機(jī)之上，在前期安裝的過程當(dāng)中，已經(jīng)充分確保安裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，即便是在拖拉機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)下，系統(tǒng)仍然能夠較為穩(wěn)定的接收信號。在智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)行的過程當(dāng)中，導(dǎo)航終端能夠收集相應(yīng)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并對于數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，從而引導(dǎo)拖拉機(jī)沿著正確的方向行進(jìn)。行車控制器可以較為精準(zhǔn)的接收方向傳感器傳遞的數(shù)據(jù)信息，對于機(jī)械所處的位置、機(jī)械的行進(jìn)方向進(jìn)行掌控，然后根據(jù)相應(yīng)的前進(jìn)路線發(fā)出調(diào)控指令，確保機(jī)械設(shè)備能夠有序運(yùn)行。方向控制器在獲取到行車控制器傳達(dá)的指令信息以后，能夠有針對性地對機(jī)械的行進(jìn)方向進(jìn)行調(diào)整，以便為機(jī)械設(shè)備方向的控制奠定更加有利的基礎(chǔ)。導(dǎo)航基站承擔(dān)著獲取衛(wèi)星信號再將信號傳送給智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星天線的作用，類似于信號傳輸?shù)闹修D(zhuǎn)站。常見的基站主要包括固定式基站以及便攜式基站兩種類型，能夠滿足不同環(huán)境下信息傳輸?shù)男枨蟆Ｏ鄬τ诠潭ㄊ交径?，便攜式基站的靈活性更為突出，能夠更好的滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展多元化的需求。

4 智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用研究

4.1 智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

判斷智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)是否是已被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，一個最主要的評定標(biāo)準(zhǔn)就在于導(dǎo)航系統(tǒng)所具備的精準(zhǔn)性和實(shí)用性。在本次研究當(dāng)中，我們以玉米播種為例，采取人工駕駛以及智能農(nóng)機(jī)系統(tǒng)自動導(dǎo)航兩種不同的方式進(jìn)行玉米播種，調(diào)節(jié)駕駛的速度，在100米的播種區(qū)域內(nèi)選取10個研究的基準(zhǔn)點(diǎn)，坐標(biāo)誤差的情況能夠反映導(dǎo)航的精準(zhǔn)性，相鄰兩行之間的距離能夠充分反映導(dǎo)航的實(shí)用性。

4.2 智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用的結(jié)果分析

根據(jù)本次研究所獲取到的數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)伴隨著人工駕駛速度的提高，坐標(biāo)誤差也會隨之增大；伴隨著自動導(dǎo)航速度的提高，坐標(biāo)誤差同樣會逐步增加。但相對于人工駕駛而言，智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的自動導(dǎo)航所產(chǎn)生的誤差較小，誤差總量能夠小于人工駕駛的一半以上，即便是在行進(jìn)速度較快的情況下，自動導(dǎo)航所產(chǎn)生的誤差也在農(nóng)業(yè)種植可以承受的范圍之內(nèi)。另外，為了充分反應(yīng)智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)種植中的實(shí)用性，本次研究還對于鋪膜作業(yè)開展過程中鄰接行寬的距離進(jìn)行了測定，伴隨著機(jī)械運(yùn)行速度的加快，人工駕駛作業(yè)的鄰接行寬距離也大幅度增加，與標(biāo)準(zhǔn)行寬之間所存在的誤差逐步增大，誤差最大值甚至能夠達(dá)到20cm以上。相對于人工駕駛而言，自動導(dǎo)航所產(chǎn)生的鄰接行寬差距相對較小，但差值總量不大，隨著行進(jìn)速度的提高，自動導(dǎo)航所產(chǎn)生的鄰接行寬差距的遞增幅度較人工駕駛更小。

5 總結(jié)

綜上所述，通過對于智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，借助以智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)為代表的現(xiàn)代化系統(tǒng)，能夠更好地促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的進(jìn)步，彌補(bǔ)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展體系所存在的不足。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度上來看，智能農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航系統(tǒng)有著較為廣闊的應(yīng)用空間，目前許多地區(qū)由于受到已有條件的局限，未能充分認(rèn)識到現(xiàn)代化系統(tǒng)所具備的應(yīng)用優(yōu)勢，在未來的發(fā)展過程中，我們還需要將自動導(dǎo)航系統(tǒng)更好地融入于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系當(dāng)中，使之發(fā)揮應(yīng)有的作用，在促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平進(jìn)步的同時，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更多便捷，有效提升已有農(nóng)業(yè)資源的利用率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)體系的有序發(fā)展。