關于農業機械導航技術發展分析

賀永飛

【摘 要】由于我國經濟和社會發展日益加快，越來越多的先進技術在農業生產中得到應用。目前，我國農業生產為了獲得更好的經濟效益，普遍使用農業機械導航技術。通過運用農業機械導航技術，能夠實現農業生產自動化控制，減輕了勞動強度，提高了生產效率。本文主要分析了我國農業機械導航技術的應用現狀和發展趨勢。

【關鍵詞】農業生產；機械導航技術；發展趨勢

農業機械導航技術是伴隨農業精準技術產生的，它包含衛星導航、計算機和農業工程等多種先進技術，是一種現代化的農業生產模式。在耕種、噴藥、施肥等不同的農業生產環節中，都能發現農業機械導航技術的應用。農業生產中運用導航技術，能夠避免出現重復操作，提高農田生產效率和質量，減輕操作壓力。本文分析了農業機械導航技術的使用現狀，并探討了其未來發展趨勢。

一、農業機械導航技術的應用現狀

（一）GPS技術的應用

目前，隨著科學技術的快速發展，衛星導航技術在不同行業領域獲得了普遍使用。工程項目可以運用GPS技術開展定位和導航，為項目順利施工提供幫助。GPS技術最早用于地質勘探領域，通過相關的硬件和軟件，可以確定工程位置，使工程項目獲得相關的數據資料。GPS測繪技術能夠開展數據自動化采集和分析，可以明顯減輕工程測繪人員的工作量，縮短測量時間，從而顯著提升施工效率。隨著GPS技術的進一步發展，在不同領域中都有廣泛的使用，在農業生產中也得到了普及，提高了農業生產水平，減輕了勞動量，獲得了很好的經濟效益。

（二）視覺導航技術的應用

視覺導航也是一種先進的科技，其靈活性非常高，它可以保存并顯示收集到的圖像，能夠直觀的看到信息數據。農業機械運用視覺導航技術后，能夠對生產環境精準識別，獲取更加全面的信息數據。目前，視覺導航技術在我國農業機械中主要用于定位生產環境、雜草、障礙物等，幫助農業人員掌握生產環境中的問題，調整生產方法，有效提升農業生產效率。但因為視覺導航靈敏度比較差，不能確定農作物的狀態，因此應用過程中還存在很多不足。

（三）電磁和地磁導航技術的應用

當前，電磁導航技術在農業生產中應用非常普遍，它的特點是操作簡便、可靠性高、使用壽命長等，可以確保農業生產使用質量。但電磁導航也存在一些不足，比如不能改變設備使用路線，使用環境具有局限性等。地磁導航技術也是一種農業機械常用的技術，它的優點是成本低廉，但目前我國地磁導航技術的應用還不成熟，沒有大規模用于農業生產。

二、農業機械自動導航技術的使用優點

（一）減輕農業生產人員的勞動強度

將自動導航技術用于農業機械，可以實現農業生產機械化，取代大量的勞動力，還能使農業生產人員的勞動強度大大減輕，很多重體力和操作復雜的農業生產活動依靠機械化操作就可以完成，同時也能防止勞動人員受到農具傷害。例如，勞動人員在農田勞作的時候，很多農具都非常鋒利容易使人受到傷害；施肥和農藥噴灑的時候，不能避免要進行身體接觸，而肥料和農藥都會損害到身體，運用農業機械自動導航技術可以很好的避免這些問題。

（二）可以顯著提高收獲量

在農產品的收獲季節，因為農產品成熟時間不一致，再加上人工采摘不當、出現遺漏等，會導致果實受到損傷，以及大量的遺漏等，由此導致農產品產量降低。如果農業機械操作使用了自動導航技術，在收獲的季節可以精準收割農產品，防止農業人員損傷到果實，還能避免成熟農作物出現遺漏，能夠有效針對人工操作的不足，避免農產品收獲過程中的損失，促進農業產量大幅度提升。

三、農業機械導航技術的發展趨勢

（一）感知農業生產環境

感知周圍環境是導航技術發展中的重要內容，它的作用是運用環境傳感器對機械周邊的環境變化進行監測和評估，不斷采集機械附近環境信息，然后將能夠使用的數據做好整理，并確定環境模型，使農業生產獲得準確的依據，顯著提升農業生產效率。農業機械通過環境感知技術能夠對農作物、雜草和障礙物進行有效的識別，在進行除草作業的時候，農業操作人員可以很好的區分農作物以及障礙物，從而避免農作物受到機械設備的損害，能夠極大提升農業生產的水平。目前，農業機械導航感知系統隨著技術發展，穩定和準確性不斷提高，使農業生產操作更加規范，而且操作變得協調，在應用過程中取得了越來越好的效果。

（二）農業機械控制決策技術

農業機械運用控制決策技術，目的是進行機械車輛轉向控制，為了滿足農業生產操作的需要需要對機械車輛轉向進行調整，這樣可以使機械車輛路程顯著縮短，并能使農業機械車輛按照預定路線開展農業生產活動，從而推動農業生產效益的提升。目前情況下，主要在農業生產中使用的控制決策技術主要包括模糊控制技術以及PID控制技術等。

1模糊控制技術

模糊控制技術是一種先進的智能控制技術，它的主要原理是按照模糊數學語言控制規則控制農業機械的導航控制系統，使用模糊控制技術收集信息數據，確保導航控制系統更加穩定，獲得有效的數據支持。另外，模糊控制技術應用范圍比較廣，如果機械車輛行駛途中發生路徑偏差，能夠隨時采集偏差數據，然后運用模糊控制模塊對偏差信號進行判斷，隨后向機械車輛發送正確信號，使行駛路徑更加規范。

2 PID控制技術

在農業機械控制技術中，PID控制技術的應用更加普遍，在具體應用期間它的優點是靈活性高，更加方便，可以極大提高農業生產作業的效率，因此很多農業機械生產廠家都傾向使用PID控制技術。在農業生產中，只需要對Td、Kp、Ti這幾種參數進行設定，就可以實現PID控制。如果農業生產中負載出現改變，農業生產人員通過調節重要參數，就能使機械設備控制更加準確。

3農業車輛轉向控制系統

根據應用情況分析，車輛轉向控制系統主要有兩種類型構成：電機系統以及液壓閥組。電機控制系統的主要部件包括伺服電機、計算機和電機驅動器等，通常將其安裝在方向盤位置，從而方便進行農業車輛轉向控制。電機控制系統的操作原理是：給計算機發出決策指令后，隨后傳輸給電機驅動器，電機驅動器和直流電機連接，根據指令控制車輛轉向，最后車輛進行方向調整。液壓閥組控制原理是：使用三位四通比例流量閥以及壓力補償器進行控制，通過流量改變以及壓力改變，進行機械車輛的轉向控制。

（三）做好農作物產量監控

通過將收割機、計算機以及GPS技術進行有機結合，能夠進行農作物產量的監測。對于不同類型的農作物，監測顯示情況是不同的。比如，要進行玉米產量監測，需要在聯合收割機玉米傳送帶上安裝質量傳感器，還要設置監測植物水分含量的系統。監測結果記錄在計算機中，隨后整理成一張玉米產量圖，從中可以看出產量情況。

四、結語

為了提高我國農業生產力，獲得更好的農業經濟效益，需要有效運用農業機械導航技術。農業技術人員要研究如何在不同生產環境下合理運用機械導航技術，減輕農業生產人員的勞動量，不斷提升農業生產效率，促進我國農業整體水平的提升。

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（作者單位：新疆生產建設兵團第一師阿拉爾市二團農業發展服務中心）