GPS自動導航駕駛系統在黑龍江墾區農機作業上的應用

趙光

GPS表的是全球定位系統，在現代精準農業當中發揮著重要作用。隨著GPS衛星現代化與市場化發展，定位精度較以往有了提高，越來越多地應用在各個領域中。將GPS自動導航駕駛系統應用在黑龍江墾區農機作業當中可以有效提高農機作業水平，提高現代化農業的發展水平，因此需要研究GPS自動導航系統的具體應用，以提高應用效率。

一、GPS自動導航駕駛系統概述

1、GPS定義。GPS的全稱為GlobalPositioningSystem，指的是全球定位系統，是利用空中衛星進行定位的系統，能夠提供時間以及位置等信息，具有精密度高、覆蓋面廣、方便快捷等優勢。所以GPS的應用范圍非常廣泛，GPS系統在農機導航中普遍應用，因自動感知周邊環境，進行既定任務，充分發揮了農機在自動滅草、收割、澆肥等農業領域中的作用。比如可以應用到工程測量中、交通系統中、氣象學中、軍事中、農業中。GPS系統在精細農業的開展過程中至關重要，不僅能夠準確定位相關的農田信息，還能夠檢測農作物的產量。

2、GPS自動導航駕駛系統的技術原理和優點

（1）技術原理。在應用這項技術時，需要先在導航光靶上設置車輛的行走路線，并將導航模式設置好，導航模式主要分為直線模式和曲線模式兩種，設置好之后就可以接收基站的查分數據，分析完數據之后就可以實現厘米級的PTK衛星定位，這樣控制器就能夠接收到精準的定位信息了。方向傳感器會不間斷地發送農機的運動方向以及車輪的轉動情況;控制器會分析方向傳感器發送的車輪轉動情況以及衛星提供的坐標并向液壓控制閥發送指令，這樣就能夠對液壓系統油量的流動方向以及流量進行控制，繼而對車輛行駛進行控制，從而確保車輛能夠按照設置的路線行使。

（2）優點

①GPS自動導航駕駛系統的優勢較為突出，可以促進農業發展。應用這個系統可以增強播行的端直性以及接茬的準確性，提高采凈率。

②將這個系統應用在農機作業當中可以控制接茬精度，所以能夠減少農業生產成本，提高農業種植的質量，避免重復或遺漏接行，這樣也提高了土地的利用效率。

③應用這項技術可以提高農機的操作效率，延長農機的作業時間。在應用這項技術時，農機駕駛員不需要掌控方向，只需要把握油門，這就為駕駛員提供更多的時間，讓駕駛員多觀察農機的作業狀況，有利于提高農機的作業質量。

④GPS自動導航駕駛系統的功能非常多且具有記憶功能，只需要設定一次就能夠使用很久。借助對農機導航中GPS定位的誤差分析，解決低成本定位、高精度農業要求問題。

二、黑龍江墾區應用GPS自動導航駕駛系統的現狀

1、黑龍江墾區應用GPS自動導航駕駛系統的意識較高，所以應用范圍較為廣泛。當前，黑龍江墾區使用較多的GPS自動導航駕駛設備主要是美國拓普康電動方向盤式駕駛設備以及美國天寶液壓式駕駛設備這兩種類型，每一臺設備的價格大約為十幾萬元左右。同時，黑龍江墾區對多種大型農用拖拉機進行了改裝，比如對東方紅904拖拉機、迪爾54拖拉機等都進行了改造。

2、黑龍江墾區的主要農作物是馬鈴薯、玉米等，GPS設備在農作物的播種環節當中應用廣泛。這兩種類型的自動導航駕駛設備都有利有弊，比如說美國拓普康牌的電動方向盤式駕駛設備的核心就是電動方向盤，使用起來較為方便，且不會對拖拉機造成影響，但是這種設備的精確度不是很高，存在一定的誤差;而美國天寶牌液壓式駕駛設備的準確度比較高，但是在使用時需要安裝三通，比較麻煩。

三、黑龍江墾區應用GPS自動導航駕駛系統中存在的問題及相關建議

1、設備價格高昂。GPS自動導航駕駛系統屬于高科技，目前我國還沒有研制出來質量較好的導航設備，所以所有的導航設備都是進口的，價格較為高昂，且在后續使用過程中還需要對設備進行維護和保養，需要消耗一定的資金。雖然黑龍江墾區給予了一定的優惠和補貼，但是農民還需要投入很多資金，所以部分農民無法接受這項技術和設備。因此，國家應該提高對這項技術的重視程度，對進口設備進行深入研究，加大研發力度，從而研發出符合國家實際需要的GPS自動導航駕駛系統。

2、應用范圍有限。從實際應用狀況來看，當前多將該系統應用在播種以及噴藥等環節當中，但是還未將該系統應用在耕整地當中，所以應該不斷研究，擴大導航系統的應用范圍。

3、信號影響因素多。GPS衛星信號會受到多種因素的影響，比如氣候、地形、地勢等，如果種植區域附近有林帶的話就可能會影響到導航信號，甚至中斷信號，這樣就無法使用自動導航設備。

4、技術要求高。GPS自動導航系統并不是拖拉機本身帶有的，需要通過改裝將系統裝置在拖拉機上，這就對技術提出了較高的要求。同時，農民又缺乏專業知識，不會安裝系統，所以應該多培養一些專業人才，并創建專門的服務站，讓專業人才為農民提供指導。

5、加大推廣力度。相關部門應該加大推廣力度，讓更多的農民了解這個系統，同時也需要加大補貼力度，鼓勵農民積極應用這項技術。現階段，在一定的技術基礎下，更多的科學研究人員投入到該項技術的科學研究歷程中，建立有關模型，減少GPS定位誤差，全面提升農業的生產運行，做到改善工作品質和延長運行時間的效果。

總之，GPS是現代精準農業當中的核心技術之一，在墾區農業機械作業當中應用GPS自動導航駕駛系統可以提高農業機械的作業質量，解決墾區缺乏機械操作人員的問題，但是從實際情況來看，這項技術的應用還存在一些問題，因此應該不斷解決應用問題，大力推廣這項技術，從而提高黑龍江地區的農業生產水平，促進黑龍江地區的經濟發展。

（作者單位：156330黑龍江省農墾建三江管理局二道河農場）