農業機械自動導航技術研究進展分析

馮振華

摘要：農業機械自動導航技術作為一種先進的創新技術手段，能夠將農業機械技術與導航技術合理融合。針對農業機械自動導航技術內涵以及農業機械自動導航技術運用優勢進行詳細分析，其目的是研究出農業機械自動導航系統常用方式以及農業機械自動導航系統關鍵技術，以便于確定農業機械自動導航技術未來發展趨勢。

關鍵詞：農業生產;農業機械;自動導航技術

隨著我國信息化與科技技術的不斷發展，我國各行各業都積極開展了科技技術改革。農業機械自動導航技術作為信息技術在農業當中發展的新成果，為農業發展帶來了強大的信息技術保障。本文將針對農業機械自動導航技術研究進展進行詳細的分析。

1農業機械自動導航技術內涵概述

在農業機械自動導航技術當中，主要涉及到的技術內容有農田地磁導航技術、激光導航技術、陰線導航技術等[1]。針對農業機械自動導航技術當中的地磁導航技術，可以利用地球磁力的作用針對機械設備進行控制與導航;針對激光導航技術來說，主要是利用激光優良的傳遞性，通過對外發射光束的手段，與機械裝置構建成技術聯系，以便于實現導航控制工作。針對陰線導航技術來說，是事先在地下埋設發射裝置與機械設備配合使用，從而實現導航控制工作。因為農業機械自動導航技術當中不同技術對環境和客觀的需求存在差異，所以在實際開展農業機械導航的時候，其技術選擇也呈現多元化的方式。在我國信息技術不斷發展的當下，信息化技術農業也深入推進，由于我國農業地形復雜，促使農業機械自動導航技術形成多元化發展的趨勢，這對我國農業技術發展來說既是挑戰也是機遇。

2農業機械自動導航技術運用優勢

2.1有利于減少機械操控人員勞動強度

雖然農業機械在農業當中投入使用，為農村地區的經濟發展帶來了強大推動力、解放了農民的雙手，但是機械操作人員自身的勞動量在不斷加大[2]。積極的將農業機械自動導航技術融入到農業生產當中，可以進一步降低勞動者的勞動強度，通過簡單的技術操控便可以替代傳統勞作、復雜的農業生產工作，能夠提高我國農業大規模生產效率，并且規避了傳統農業勞作對勞動者的身體傷害。傳統的農業生產工作危險性相對較大，農民在進行生產的過程中往往會被生產工具損傷或者被農藥蝕傷，而農業機械自動導航技術投入使用，可以有效避免相關的農業生產威脅，真正地保障了勞動者的安全。

2.2有利于提高農業生產的產量

傳統單一的農業機械生產，機械操作人員自身素質對農業生產帶來了極大的影響。縱觀當前使用農業機械的人員，一般都是沒有經過專業培訓的農民，在操作農業機械的過程中往往會因為操作不當、操作不精準、人為疏漏等原因，造成播種、施肥、翻地等環節上的疏漏，直接影響農作物的產量[3]。積極地將農業機械自動導航技術融入到農業生產環節當中，可以通過信息化、智能化技術，利用傳感器和導航技術，清晰地辨別出未開展生產的位置，避免了生產勞作遺漏的現象，處理各個細節，保障農作物的收成。

2.3有利于促進農業規模化發展

隨著我國城鎮化進程的發展和進步，出現了農耕地資源利用不集中的現象。隨著土地流轉事業的全面發展與改革，很多農村地區都呈現出了農業規模化發展與生產的趨勢。在農業生產的過程中，從整地施肥到農作物收割，都需要大量的人力資源支持。但是隨著城鎮化進程，很多農村地區的勞動力都出現了流失的現象，很難滿足大規模農業發展的實際需求[4]。積極的將農業機械自動導航技術融入到農業大規模生產的過程中，可以充分展現出其大規模勞作的優勢，不僅可以促進農業生產機械化的發展，而且減少了人力資源的投入，省時省力縮短了農業生產作業時間，促進了農業生產效率。

3農業機械自動導航系統常用方式

3.1GPS定位系統

GPS定位系統稱之為全球定位系統，能夠充分的結合衛星技術手段和通信技術手段，全天候、全時段、全方位的針對被檢測目標進行探測。此外，GPS定位系統投入運用時的精準度高、成本價格較低，并且可以生動形象地構建出三維信息，保障自動導航工作的精準性和全面性。GPS定位系統在農業機械當中的主要運用途徑相對較多，可以運用到農業機械的車輛定位、防盜、返劫等工作當中。在農業機械當中運用GPS定位系統，可以有效的強化作業效率、更加方便農業生產和勞作。

此外，GPS定位系統在農業機械當中的運用也較為廣泛。不僅可以運用到土地質量監測環節，而且還可以運用到不定量施肥環節當中。在GPS定位系統的輔助之下，可以保障農業機械有序、有規律地在田間地頭進行生產。在開展生產的過程中，能結合不用土地質量進行位置確定，結合不同土壤的實際信息分區域、區別化地開展施肥，確保整體施肥工作科學性。

相比傳統人工施肥來說，GPS定位系統融入到機械施肥工作當中，可以更好地把握施肥量。由于農民自身的農業知識相對薄弱，傳統農業施肥工作一般結合農民的實際經驗開展施肥，其質量難以保障更不用說結合土質解決土地問題。而GPS定位系統在機械設備當中的融入，可以有效結合農業土地的實際質量，科學地設置出施肥量，在確保施肥工作效率的基礎上，起到土地養護的作用，最大程度上發揮出GPS定位系統的優勢，為農村地區的集約化生產、規模化耕作提供強大基礎技術保障。

3.2視覺導航系統

相比GPS定位系統來說，視覺導航系統更加具有科技化和先進化，能夠更為直觀地開展導航。在視覺導航系統融入到農業機械當中，可以利用導航技術將周圍的農業生產環境清晰直觀地呈現在屏幕當中，這樣機械駕駛者可以精準地開展生產。

視覺導航系統應用于農業機械生產中，可以針對田地每一壟、每一畝土地進行精準的探測，精確田地的位置和實際信息，以便于農民更好的針對生產進行操作。但是視覺導航系統在實際運用的過程中，往往還存在不完善的地方，只能針對農作物位置進行操作，無法結合農作物生長環境、自然因素等內容進行分析，導致視覺導航系統在農業機械的運用與推廣中存在一定的阻礙。

4農業機械自動導航系統關鍵技術

4.1跟蹤技術

農業機械自動導航系統當中的跟蹤技術，便是可以針對被跟蹤目標的方向開展準確、動態化的定位。在農田實施耕作時，農業機械的運行速度相對較低，但是對于機械生產操作的要求相對較高。想要確保農業機械生產操作質量，就應該針對機械的速度和操作目標進行明確的把控。在田間開展生產的過程中，跟蹤技術可以針對機械運行的實際狀況進行反饋，并且結合農業生產的實際情況開展信息反饋，制作出明確的農業生產操作計劃，避免出現機械操作偏差的現象。跟蹤技術在開展定位和導航工作的過程中，最為重要的技術便是神經控制技術以及模糊控制技術，通過兩種技術相互協作，便可以針對人的操作職能進行模擬，有效地在保障機械自動操縱質量的基礎上，適應不同地域條件和農業環境的生產需求，強化農業機械自動導航工作效率。

4.2環境感知技術

環境感知技術便是利用傳感器技術針對周圍的信息數據進行搜集，并有效地處理相關農業信息，創建出全面的信息環境模型。環境感知技術在農業機械當中投入使用，可以有預見性地針對周圍的實際問題進行解決，準確的感知周圍環境的變化，以便于為農業機械操作者提供良好的決策保障。在我國信息化技術和科技技術不斷發展的當下，傳感器的類型也在漸漸增多，并且其質量也在不斷提升。環境感知技術質量的不斷增強能夠更好地對農業機械導航技術提供更高質量的基礎保障，切實增強機械生產設備的環境感知力。例如，在除草機當中融入環境感知技術，便可以清晰地針對雜草的位置進行識別，準確全面地進行雜草清理。

5農業機械自動導航技術發展趨勢

未來農業機械自動導航技術會更加精準化和多元化，其中多機協同導航技術和GNSS導航技術已經成為未來農業機械自動導航技術發展的兩個重點。多機協同導航技術能夠有效地降低農業機械操作的資金投入，起到了資源節約的作用，強化了農業機械生產的效率。可以將多種不同機型農機協同使用，構建成農機集群作業模式，共同開展農業生產，提升我國大規模農業生產的實際效率。針對GNSS導航技術來說，可以通過衛星導航技術，精準的探測出衛星的實際距離，利用相對定位手段和絕對定位手段，獲取出衛星天線和探測目標之間的位置。GNSS導航技術在農業機械當中的運用，可以更加精準地針對農業機械進行定位，精準地把控農業機械運行的速度和位置，最大程度上提升農業生產的精準性。隨著我國信息技術和導航技術的不斷發展，農業機械的生產效率將會不斷地增強。

6結語

總而言之，農業機械自動導航技術作為我國農業發展的重要成果，能夠切實保障農業生產的產量。同時，促進我國農業大規模集成化發展、解放勞動者的雙手、提高農業生產效率。GPS定位系統以及視覺導航系統，作為農業機械自動導航技術的主要工作形式，能夠有效地促進我國農業機械操作的科學化，展現出導航技術的實效性。跟蹤技術與環境感知技術是當前農業機械自動導航技術中的重要技術內容，為農業機械自動導航技術帶來了強大保障。隨著我國導航技術的不斷發展，會衍生出更多的農業機械自動導航技術，切實推動我國農業生產的信息化發展，展現出我國農業發展不竭生命力。

參考文獻：

[1]劉雪珂. 基于CAN總線的拖拉機自動導航系統轉向控制策略研究[D].重慶：重慶理工大學，2017.

[2]何勇， 蔣浩， 方慧， 等. 車輛智能障礙物檢測方法及其農業應用研究進展[J]. 農業工程學報， 2018（9）：21-32.

[3]石穎，王衛星，陸健強，等.基于 CORS 技術的農業機械差分定位系統設計[J]. 農機化研究， 2017（6）.

[4]佘航宇. 農業機械導航技術的發展與應用[J]. 南方農機， 2017（2）.（04）