北斗導(dǎo)航如何應(yīng)用在農(nóng)機(jī)領(lǐng)域

文/ 仇半農(nóng)

隨著“北斗三號(hào)”圓滿發(fā)射成功，我國(guó)建成了覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗工程也掀開(kāi)了從建設(shè)到應(yīng)用的新篇章。隨之而來(lái)的，是越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域加快了與“北斗”融合的步伐，北斗精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域即為其中之一，也必將迎來(lái)更大發(fā)展機(jī)遇。那么，北斗導(dǎo)航如何應(yīng)用在農(nóng)機(jī)領(lǐng)域呢？

首先，單純提供定位信息，農(nóng)機(jī)在哪一目了然。其次，還將衛(wèi)星導(dǎo)航定位與液壓控制、電子控制，以及傳感器技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)作業(yè)的全程自動(dòng)化。

農(nóng)機(jī)如同有了智能“大腦”，不用農(nóng)機(jī)手駕駛，車輛依然筆直前行，精準(zhǔn)作業(yè)。因此，農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用具有極大效益：第一，減少重疊和遺漏，讓農(nóng)機(jī)作業(yè)更加精準(zhǔn)，有效提高土地利用率和農(nóng)資利用率；第二，加快作業(yè)速度，進(jìn)行夜間作業(yè)，實(shí)現(xiàn)24 小時(shí)作業(yè)，提高作業(yè)效率；第三，降低駕駛技能要求，減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度，有效提高田間作業(yè)的舒適度；第四，按既定的規(guī)劃作業(yè)，有效提高作業(yè)質(zhì)量，改善作物生長(zhǎng)環(huán)境；第五，促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，實(shí)現(xiàn)人工駕駛難以實(shí)現(xiàn)的作業(yè)方式；第六，提升農(nóng)機(jī)智能化控制水平，充分發(fā)揮高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

北斗自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用，在中國(guó)農(nóng)機(jī)市場(chǎng)上主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

一、農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航從培育期進(jìn)入快速成長(zhǎng)期

到目前為止，農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)發(fā)展分為三個(gè)階段：

第一階段：2000 ～2009 年，由國(guó)外的約翰迪爾、凱斯紐荷蘭、克拉斯等公司，以整機(jī)進(jìn)口的形式引入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，進(jìn)入了市場(chǎng)的啟蒙階段，雖然僅有個(gè)別發(fā)達(dá)農(nóng)墾農(nóng)場(chǎng)得以使用，但使用效果明顯。

第二階段：2009 ～2015 年，美國(guó)天寶、拓普康等進(jìn)口品牌陸續(xù)進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，隨著市場(chǎng)應(yīng)用，老百姓逐步對(duì)該系統(tǒng)認(rèn)可。同時(shí)該產(chǎn)品2010 年與2013 年，分別在黑龍江農(nóng)墾總局、新疆維吾爾自治區(qū)及建設(shè)兵團(tuán)，列入農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼系統(tǒng)，加快了該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。

第三階段：2015 年至今，國(guó)內(nèi)一批科研院校、優(yōu)秀院所、民營(yíng)企業(yè)等，開(kāi)始自主研發(fā)，產(chǎn)品開(kāi)拓、市場(chǎng)應(yīng)用取得成效，快速地實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的進(jìn)口替代，一些農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)區(qū)域的老百姓也由最初的基本認(rèn)可上升到依賴持續(xù)使用。

同時(shí)2016 年農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策又“錦上添花”，開(kāi)始在國(guó)內(nèi)17 個(gè)省市地區(qū)試點(diǎn)農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛設(shè)備的補(bǔ)貼政策。國(guó)內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)紛紛進(jìn)入市場(chǎng)，農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的銷量出現(xiàn)了快速增長(zhǎng)。

由國(guó)家補(bǔ)貼數(shù)據(jù)也能看出端倪，今年自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)市場(chǎng)需求非常火爆，預(yù)測(cè)2020 ～2025 年全行業(yè)期待的市場(chǎng)將全面爆發(fā)。數(shù)據(jù)顯示，截至今年6 月底，2020 年全國(guó)已補(bǔ)貼公示銷售北斗導(dǎo)航農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系近7000 臺(tái)，比去年全年銷量高出18%。使用國(guó)家農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼資金1.35 億元，實(shí)現(xiàn)銷售額近3.79 億元。2020 年下半年繼續(xù)增長(zhǎng)，全年銷量能達(dá)1.5 萬(wàn)臺(tái)，同比2019 年約增長(zhǎng)2.5 倍。

二、用途不斷拓展，多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域機(jī)會(huì)窗口打開(kāi)

目前為止農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在美國(guó)滲透率高達(dá)90%，但是我國(guó)還不到1%。由此可見(jiàn)，北斗導(dǎo)航農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等技術(shù)應(yīng)用，在我國(guó)還有很大的發(fā)展空間，市場(chǎng)前景非常廣闊。

可喜的是，近兩年，國(guó)內(nèi)北斗農(nóng)機(jī)應(yīng)用范圍和領(lǐng)域，已經(jīng)得到較大的擴(kuò)展。其應(yīng)用場(chǎng)景從播種、起壟、覆膜等作業(yè)，擴(kuò)展到平地、開(kāi)溝、施肥、插秧、噴藥、中耕、收割等。

長(zhǎng)期以來(lái)，很多人認(rèn)為農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛設(shè)備，主要是為了提高北方大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)速度和效率，以及解決機(jī)手疲勞駕駛，工作效率和作業(yè)質(zhì)量下降的問(wèn)題，在南方水田區(qū)的小地區(qū)作業(yè)似乎找不到存在的價(jià)值。這種觀點(diǎn)已經(jīng)被推翻，國(guó)內(nèi)的北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛設(shè)備，有兩大變化值得關(guān)注：

一是從北方大田區(qū)向中原地區(qū)和南方水田區(qū)滲透；二是由耕播作業(yè)向插秧、收獲、植保等作業(yè)環(huán)節(jié)拓展。這說(shuō)明國(guó)內(nèi)北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛設(shè)備，在北方完成市場(chǎng)培育期，南方市場(chǎng)培育期正快速啟動(dòng)。并且市場(chǎng)邊界正在無(wú)限擴(kuò)展，極大促進(jìn)北斗技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

市場(chǎng)上，北斗自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)在南方水田區(qū)的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在水稻插秧機(jī)上，并具有極大的價(jià)值。一是可以提高作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量。一畝地可以多插約5%的秧苗。另外，自動(dòng)駕駛或無(wú)人駕駛一臺(tái)水稻插秧機(jī)，和現(xiàn)在對(duì)比，可以節(jié)省一個(gè)人的工作量，降低比一個(gè)人多的成本。

北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)體現(xiàn)在插秧機(jī)上的作用，在農(nóng)村勞動(dòng)力短缺，勞動(dòng)成本不斷增加的今天，被農(nóng)機(jī)推廣部門(mén)和用戶雙雙認(rèn)可。而在實(shí)際應(yīng)用中，上海聯(lián)適導(dǎo)航提出的“無(wú)人化農(nóng)場(chǎng)綜合解決方案”，已經(jīng)在黑龍江農(nóng)墾多個(gè)農(nóng)場(chǎng)予以實(shí)現(xiàn)，即：以高精度北斗衛(wèi)星定位技術(shù)為基礎(chǔ)，以農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)采集、加工、決策為核心，綜合利用智能控制技術(shù)、智能數(shù)據(jù)采集技術(shù)（Sensor、RS 等）、地理信息技術(shù)（GIS）等技術(shù)并結(jié)合農(nóng)藝技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提升為目的，達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程（耕、種、管、收）的數(shù)字化、精準(zhǔn)化、智能化、無(wú)人化。

三、后裝市場(chǎng)正在發(fā)力，前裝市場(chǎng)開(kāi)始啟動(dòng)

北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛設(shè)備，分為前裝市場(chǎng)和后裝市場(chǎng)。前裝就是在拖拉機(jī)、插秧機(jī)、聯(lián)合收獲機(jī)等出廠前，將北斗自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)集中到主機(jī)的電器控制系統(tǒng)。后裝就是對(duì)待銷售，或正在使用的農(nóng)機(jī)，安裝導(dǎo)航設(shè)備。

但是，由于事前沒(méi)有預(yù)留安裝位置、接口等，后裝往往要對(duì)機(jī)器進(jìn)行一定程度的改造。有時(shí)候還要對(duì)導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行改裝或訂制，匹配性沒(méi)有前裝好。目前，國(guó)內(nèi)北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛設(shè)備前裝市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始啟動(dòng)，其推動(dòng)的力量來(lái)自農(nóng)機(jī)管理機(jī)構(gòu)和企業(yè)內(nèi)部?jī)蓚€(gè)方面。

北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛設(shè)備漸受重視，國(guó)家注資引導(dǎo)研究。據(jù)主流拖拉機(jī)生產(chǎn)企業(yè)透露，2020 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耗資幾個(gè)億，委托中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)做北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)前裝的研究項(xiàng)目。其中支持生產(chǎn)企業(yè)安裝約5900 套前裝，廠家對(duì)該項(xiàng)目很支持。據(jù)了解，該項(xiàng)目是為了配合落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)發(fā)〔2018〕42號(hào)），關(guān)于“推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)示范應(yīng)用”的要求。

2019 年11 月國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)機(jī)推廣總站還組織拖拉機(jī)、聯(lián)合收獲機(jī)企業(yè)，開(kāi)展了一次關(guān)于拖拉機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)前裝北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)補(bǔ)助相關(guān)要求的培訓(xùn)會(huì)，可見(jiàn)農(nóng)機(jī)推廣部門(mén)對(duì)前裝工作的重視。

北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)行情漸朗，國(guó)內(nèi)企業(yè)陸續(xù)發(fā)力。2018年之前，僅有雷沃阿波斯、常州常發(fā)等“行動(dòng)派”研發(fā)北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)及設(shè)備，觀望和看熱鬧的居多。但在2018 年之后，各大主機(jī)企業(yè)在行業(yè)潮流的驅(qū)使下自主或者聯(lián)合一流導(dǎo)航企業(yè)共同推動(dòng)該項(xiàng)業(yè)務(wù)，其中，代表企業(yè)中國(guó)一拖、沃得農(nóng)機(jī)、東風(fēng)農(nóng)機(jī)等。目前拖拉機(jī)、插秧機(jī)、聯(lián)合收獲機(jī)行業(yè)的主流企業(yè)，都推出了帶北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)的機(jī)型。因此，專家預(yù)測(cè)，2021 年農(nóng)機(jī)企業(yè)的新機(jī)型，會(huì)直接前裝北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)，或者預(yù)留后裝接口。

四、競(jìng)爭(zhēng)初顯，但市場(chǎng)可期

目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)的公司和企業(yè)約有25家，作為農(nóng)機(jī)行業(yè)的小眾產(chǎn)品，這個(gè)量級(jí)并不小，后期可能還會(huì)有企業(yè)陸續(xù)加入陣營(yíng)。但是其競(jìng)爭(zhēng)程度，遠(yuǎn)比不上拖拉機(jī)、插秧機(jī)、聯(lián)合收獲機(jī)、播種機(jī)等行業(yè)激烈。

之所以競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)溫和，是因?yàn)楸倍方K端應(yīng)用技術(shù)、自動(dòng)導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛技術(shù)，屬于信息技術(shù)、電子技術(shù)、軟件技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)企業(yè)有很大的門(mén)檻，同時(shí)還要受到農(nóng)業(yè)季節(jié)性、不同應(yīng)用場(chǎng)景、不同作業(yè)工況、不同作業(yè)模式、不同車型等因素的影響，一般來(lái)說(shuō)產(chǎn)品成熟至少要經(jīng)過(guò)兩個(gè)農(nóng)忙春播季節(jié)。隨著北斗技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的不斷拓展，以上海聯(lián)適導(dǎo)航為代表的北斗應(yīng)用終端研發(fā)企業(yè)，繼續(xù)以用戶需求為導(dǎo)向，深耕農(nóng)機(jī)輔助駕駛、無(wú)人駕駛領(lǐng)域行業(yè)應(yīng)用，必將加速全球農(nóng)業(yè)向智能化的轉(zhuǎn)變。