北斗導航終端：從“讓我裝”到“我要裝”
——新疆衛星應用調研報告之二

●　贠敏 黃慶紅 張曼倩 時嘉邑 _綜合報道

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北斗導航終端：從“讓我裝”到“我要裝”
——新疆衛星應用調研報告之二

新疆生產建設兵團（以下簡稱“兵團”）第八師石河子市（以下簡稱“師市”）是兵團直轄的一個縣級行政單位，位于新疆維吾爾自治區北部，面積457平方千米。師市擁有64萬人，其中少數民族3.2萬人，占5.4%。師市歷史上一度是兵團總部所在地（后總部遷至新疆維吾爾自治區首府烏魯木齊市），也是農八師實行師市合一管理體制的一個新興城市。師市是以農場為依托、以工業為主導、工農結合、城鄉結合、農工商一體化的軍墾新城，以“戈壁明珠”的美譽著稱于世。

依托師市，開展北斗區域精準農業應用示范

2014年10月，國家發展與改革委員會、財政部批準了兵團上報師市北斗系統精準農業應用示范工程實施方案，并明確列入國家戰略性新興產業發展專項資金計劃。師市北斗系統精準農業應用示范工程，主要是圍繞兵團加快推進農業現代化的總體部署，以師市作為依托城市，建設北斗農機導航與位置服務平臺、地基增強系統，開展應用政策與標準研究，部署應用5萬臺（套）北斗農業應用終端。該工程的總體目標是通過師市北斗區域精準農業應用示范工程建設，初步形成區域無縫覆蓋的師市北斗農機位置服務網和農業地基增強網，以農機精準作業、車輛高效管理、人員精細服務等為示范核心，形成北斗典型應用示范和推廣。該項目總投資14525萬元，計劃完成5萬臺（套）終端及相應平臺的建設工作，建設周期為3年，到2016年年底完成。通過項目實施，促進精準農業發展，提高農業收入，提升農業生產安全保障能力，推動北斗衛星導航產業發展。項目建設周期為2014年至2016年，總投資2億元，其中國家計劃安排補助資金4900萬元。國家補助資金主要用于項目技術研發、產品研制和應用推廣。

2015年4月，該工程實施方案下發。目前，北斗導航自動駕駛系統已經為2016年春耕春播做出貢獻，深受團場歡迎；國產化北斗導航自動駕駛系統研究取得進展，能夠基本保證農機作業的要求；精準變量施肥技術及裝備研發與示范課題開始啟動，預期完成后可以減少棉花肥料使用30%以上。

☆　裝有北斗導航自動駕駛系統的拖拉機

☆　北斗導航自動駕駛終端

春播春種，北斗為農田精雕細刻

☆ 調研組在裝有北斗導航自動駕駛系統的拖拉機旁合影留念

黃金四月，播種希望。春耕不誤農時，田間地頭播種忙。2016年4月12日，中華人民共和國商務部投資促進事務局、北京空間科技信息研究所、中國科學院遙感與數字地球研究所、中關村空間信息產業技術聯盟、國家林業局規劃設計研究院共同組成調研組（以下簡稱“調研組”），對師市北斗衛星應用導航精準農業應用現狀及需求進行調研。

自北斗導航衛星系統正式提供區域服務以來，國內導航企業對農業機械進行了大量“北斗化”改造，北斗應用的精度優勢將推動智慧農業快速發展，市場前景非常巨大。新疆生產建設兵團一臺臺裝有北斗導航自動駕駛系統的拖拉機投入使用，提高了春播生產工作效率。農機導航自動駕駛系統將北斗、GPS衛星定位與車輛自動駕駛技術相結合，通過獲取精確的農機的位置、航向和姿態，自動控制車輛方向，引導車輛根據事先設定的路線，嚴格地沿圓周、Z字形或者任意設定的路線行駛。作業精度更高，從而減少作業的遺漏和重疊，有效提高畝產，極大提高土地利用率。可實現等行距作業，有利于后期標準作業（如收獲），減少不必要的損失。可以實現24小時作業，并且可以在夜間和惡劣天氣下作業，提高農機作業效率，降低對播種手的技能要求和減輕勞動強度。該系統在起壟、播種、噴藥、收獲等農田作業時都可以使用，可提高農業作業精度，提高農產品質量，實現精準農業。基于衛星導航開展自動駕駛進行棉花播種，能一次完成鋪膜、鋪滴灌帶和播種一條龍作業，1000m播行誤差不超過2cm，接茬準確率達到2cm，徹底解決了農機播種作業中出現的“播不直、接不上茬”的老大難問題。

☆　未使用北斗導航自動駕駛系統的拖拉機鋪膜效果

☆　使用北斗導航自動駕駛系統的拖拉機鋪膜效果

北斗導航自動駕駛產品輔助拖拉機在自動行駛過程中，按照自動規劃路徑保持了嚴整的直線、設定曲線行駛，實現了無起步彎、結合壟精準度5cm以內的效果，避免了鋪膜作業路線不直造成的土地浪費，配有北斗導航自動駕駛系統的農機管理調度效率提高30%以上，農作物產量提高約5%、燃油消耗節約10%。其工作原理是，通過實時差分（RTK）技術與車輛自動駕駛技術相結合，精確測量拖拉機的位置、航向和姿態，自動調整車輛轉向，使車輛嚴格地保持直線、設定曲線或自動規劃路徑行駛，作業的置信度達到95%。農機精準導航與控制技術的應用推廣，可有效提高土地、種子、化肥、農藥的利用率，大幅提升農業生產效率，社會和經濟效益非常大。應用衛星導航技術對受災棉田重新播種，接行誤差可以精確到小于2～3cm，可保證后續棉花機械收獲的實施，所以衛星導航技術對災后重播也很有用。

現在自動駕駛系統的應用實現了精準播種、變量施肥（精準對行施肥）、精準對靶施藥、耕深監控、耕地質量監控等精準作業環節。采用衛星導航自動駕駛技術，有諸多好處，可以提高作業精度、機車利用率、采棉機采凈率、土地利用率、中耕作業質量、植保作業質量、災害重播作業質量、殘膜回收率、中耕作物基肥的利用率等。

機車安裝北斗衛星導航終端，不但提高了農機的作業質量，達到了精、準、快的要求，而且能夠減輕農機駕駛員的勞動強度。調研組從播種手處了解到，北斗導航自動駕駛系統安裝費用為8萬元，國家補貼3萬元，團場補貼1～2萬元，示范項目補貼1萬元，農民只需要支付2～3萬元就可以。春播時間必須搶時間爭速度，全力以赴搶時播種，保質保量打好春播第一仗。農業機械自動導航技術，可支持夜間作業，大大減輕農事工作者的勞動強度。在棉花播種時用北斗終端自動駕駛技術可以保障24小時不間斷播種作業，晚上可以種地，農業機械的利用率隨之大大提高。不安裝北斗導航自動駕駛系統的拖拉機將面臨著沒活干的局面。

☆　播種手分享使用北斗導航自動駕駛系統的經驗

因地制宜，兩大措施推進北斗精準農業應用

在座談會上，師市科技局副局長戚亮介紹到，該項目通過建立地基增強系統及產業技術聯盟兩大措施推進項目快速示范，產生效益。2016年師市已經啟動建設北斗導航地基增強系統，目前以石總場北泉鎮科創大廈為基點已建成了1個地基增強系統基站，后續還將在149團等5地同步建設其他基站；并在149等團場完成了800多套北斗導航自動駕駛系統推廣任務，還在148、149團開展了1000戶“北斗三農手機”示范應用，項目期間共將在師市推廣3.5萬個服務三農的北斗手機終端。

☆　座談會上，戚亮向調研組介紹北斗導航精準農業概況

為推動北斗導航技術在新疆兵團的應用，成立新疆兵團北斗導航精準農業應用產業技術創新戰略聯盟。2015年6月在中國農業大學成立籌備工作會，2015年12月兵團科技局已批準成立。現在入會單位有40余家。將北斗導航精準農業應用的相關企業、高校、科研院所成立聯盟，共同推動北斗導航精準農業應用。兵團提供統一的辦公場所及服務站，具有暢通的聯系渠道，還將規劃建設精準農業示范展廳。

新疆及中亞地區空間信息應用，在農業、物流、生態、公共安全、防災減災等方面均有良好前景。北斗精準農業應用將立足師市，結合國家戰略頂層設計及國家重大工程，建設中巴經濟走廊，建設地基增強系統及星基增強系統，向中亞及歐洲邁進。

☆　北斗導航地基增強系統基站接收機

●贠敏 黃慶紅 張曼倩 時嘉邑 _綜合報道

鏈接：農機北斗導航自動駕駛系統已列入農業部《2015—2017年農機購置補貼指南》。《新疆維吾爾自治區2015—2017年農業機械中央財政資金最高補貼額一覽表（2016年調整）》中顯示，精準農業用北斗終端（含漁船用）包括三類：一是液壓控制轉向機，直線精度±2.5cm的北斗導航自動駕駛系統，補貼費用30000元；二是方向盤，直線精度±10cm的北斗導航輔助駕駛系統，補貼費用15000元；三是陸地農業用北斗終端，補貼費用為400元。