分析農業機械導航技術的應用及發展

房師尊

【摘? 要】農業機械導航技術是在農業生產過程中自動控制的技術，也是當前國家農業研究領域的重點。本文重點研究農業機械的自動導航技術，回顧和分析其研究進展，總結生產過程中的各種操作經驗和提高生產效率的措施，促進中國農業穩定發展，并為農業機械科技進步提供理論指導。

【關鍵詞】農業;機械導航技術;發展

引言

隨著社會經濟的飛速發展，與科學技術有關的研究成果已在我國各個領域得到應用。農業機械化的加速發展不僅改變了傳統的耕作方式，而且逐步將信息技術融入農業。農業機械導航技術是航天衛星技術、計算機輔助技術和農業工程技術等先進技術的應用，可提高田間作業的質量和效率，改善駕駛員操作方法，并為農民提供實用的耕作方法。

1.農業機械導航技術應用的主要方向

1.1定位檢測田間土壤性質

土壤的組成和質量是影響農作物的關鍵因素。在傳統模式中，通常使用大規模土壤采樣方法來收集有關該地區農業種植土壤的信息。以農業機械導航技術為基礎設計的農作物土壤信息監測系統，可以實現對種植區土壤成分和質量信息的快速采集與監測。GPS導航系統用于對需要監測的土壤為之進行準確的定位，制定最佳路線，快速完成該地區土壤信息的采集和監測，而GIS系統對于土壤的檢測結果進行接收整理、存儲并下載到主機。實現對農業土壤信息的精確收集跟蹤，并已用于現代農業生產中。

1.2實現對施肥數量的靈活控制

通過對土壤性質的分析，可以精確地了解不同區域土壤的豐富和缺失成分。根據土壤養分的缺乏和不同生長時期不同農作物對養分的需求，采用導航技術控制的噴霧器可以準確實現不同地區農作物的及時施肥，并補充其他養分，從而有效地控制了肥料的種類，施肥的頻率。用傳感器很好地檢測土壤環境的濕度，并根據計算機獲得的監視信息確定是否需要灌溉農作物。或采用該技術對農作物進行施肥和灌溉，結合植物的特定生長狀態和土壤成分的狀態，精細計算施肥量。這不僅減少了施肥的頻率和施肥的成本，而且考慮到了對作物進行有效而精確的施肥的要求，減少了由于化肥過量使用而造成的環境污染。

1.3用無人種植技術節省勞動力

無人種植作業是農業機械導航技術應用的一個分支，其特點是：利用農業機械導航技術來進行農業機械的種植和維護作業，在無人看管的條件下提供精確高效的農作物。將多旋翼無人機用于植物保護操作是近年來出現的一種新的植物保護方法，也是農業自動導航技術應用的良好方向。由于無人機對植物的保護消除了許多影響地面運行的因素，因此它更適合于導航技術，主機側依靠無線網絡將播種操作信號傳輸到特定的農業機械設備，包括播種面積，農作物數量和周圍環境信息;農業機械和設備收到指令信號后，請遵循內部導航系統的數據進行無人值守種植操作;在操作過程中，實時收集導航信號并發送回主機，以判斷所植入的地理導航信息是否正確;無人機在接收到來自控制端的信號后可以按照預定的平面和軌跡進行操作;無人駕駛飛機可以自我糾正導航偏差，并且可以在操作完成或電池不足且農藥不足時自動返回家中。

1.4對作物產量展開動態監控

準確收集農作物產量信息也是農業機械導航技術的應用領域。具體而言，設計人員通常將GPS設備和傳感器安裝在聯合收割機和其他設備上，以實現此功能。其中，GPS設備主要用于精確定位農作物收割地，并指導農業機械和設備執行精確和自主的操作。傳感器用于檢測產量信息并將結果中繼到主機。例如，質量傳感器用于收集農作物重量信息，水分傳感器用于收集農作物水分信息。實現水稻收割的無人值守操作，并準確控制水稻收割量。

1.5引導大面積農業作業與航空作業

為了解決農業生產的問題，很難根據當地的地形和氣候合理地組織線下空中作業，提高工作效率并制定相應的運行軌道，通過GIS技能，可以通過GPS獲得精確的位置，并在適當的時間提醒駕駛員。

2.農業機械導航技術的未來發展趨勢

2.1農機物聯網導航技術

隨著時代的變化和互聯網技術的發展，物聯網技術已經成為新時代的象征，加速智能農業和精確農業的進程將進一步擴大現代農業中的物聯網技術范圍。在農業機械的自動控制中，物聯網技術將開始解決自主自動導航系統功能組件之間的嵌入式物聯網問題以及幾臺農業機械之間的物聯網集群問題。近年來，物聯網是網絡通信技術發展中的熱門領域。通過將其與農機導航技術相結合，構建一個綜合的農業網絡導航系統，也已成為農機導航技術發展的新領域。GPS導航技術為核心，通過物聯網技術完成多個農業種植設備的網絡級聯，實現了多個農業機械設備的連接操作。

2.2耕地障礙物探測技術

現代農業耕地周圍的主要障礙物包含電線桿、植株、人等，農業機械設備如何在無人監管的條件下對這些障礙物進行精準躲避，完成作業，是傳統農機功能設計無法解決的問題，而基于農業機械導航技術能夠完成這一任務。當然，還需要繼續完善，解決當前存在的細節問題，包括分辨不同的障礙物品類，制定新作業路徑規劃等，都有待在今后的研究中進一步解決。

現代農田周圍的主要障礙包括電線桿、植物、人等。導航技術對于解決該問題非常便捷，當然，仍然存在許多需要解決的詳細問題，包括識別不同類型的障礙物，避讓后規劃新的開發路徑等，這些都需要在未來的研究中進一步解決。

2.3完善農業基礎信息庫

當今中國的農業已從傳統的粗放農業生產模式轉變為高效優質生產模式之一。精準農業技術已逐漸取代傳統的農業生產方法，成為新型農業生產模式的一部分。農業機械的管理不僅要從農業機械的使用狀態以及使用位置上著手，還要從對農業機械的測試、開發和身份驗證入手，以提高農業產業的核心競爭力和自主創新能力，從而發揮管理技術的智能創新作用。這有利于科學合理地利用有限的土地資源來提高農業生產效率[3]。通過科技手段，降低了農業生產成本，提高了農業生產效率，增強了農民的生產積極性和農業生產收入。同時，全面引入信息和計算機技術能夠對于自然資源利用率實現最大化，融合傳統農業特點，實現生態環境保護，促進生產力的同時實現可持續發展。

2.4加強對傳感器技術的利用

隨著社會的不斷進步和發展，農業現代化已成為農業發展的必然趨勢。這對傳感器技術提出了更高的要求，以使傳感器在操作性能和測量方面將更加小型化、多功能化和互聯化，同時還應該有更高的精度標準。隨著農業機械的大規模使用，新的傳感器技術可以通過智能系統在農業機械的工作過程中執行遠程故障檢測和調試，以實現生產自動化。例如，作為農業機械的敏感設備，角度傳感器具有巨大的任務。角度傳感器收集的信息可以詳細包括輪胎的旋轉程度，可以詳細控制工作路線，并且通過調整系統的第一響應可以防止發生農業機械故障。降低農作物損失的速度。角度傳感器的精確導航也提高了農機的工作速度，大大減少了受地理環境和氣候影響的因素。

3.結束語

農業生產是使人民受益的生產力，當前農業機械技術的發展水平基本可以滿足人們的需求。合理使用農機導航技術可以提高農業水平，減少農業勞動時間，有效解決近年來，能源短缺、環境污染等問題。為中國農業創新奠定了基礎，對中國的綜合實力發揮了極其重要的作用。

參考文獻

[1]譚晨佼，李軼林，王東飛，毛文菊，楊福增.農業機械自動導航技術研究進展[J].農機化研究，2020，42（05）：7-14+32.

[2]吳洪玉.農業機械導航關鍵技術及應用分析[J].農機使用與維修，2019（08）：74.

[3]張繼武.新時期農業機械導航定位技術應用與發展[J].農業工程技術，2018，38（20）：45+47.