北斗導航如何應用在農機領域

文/ 仇半農

隨著“北斗三號”圓滿發射成功，我國建成了覆蓋全球的衛星導航系統，北斗工程也掀開了從建設到應用的新篇章。隨之而來的，是越來越多的應用領域加快了與“北斗”融合的步伐，北斗精準農業領域即為其中之一，也必將迎來更大發展機遇。那么，北斗導航如何應用在農機領域呢？

首先，單純提供定位信息，農機在哪一目了然。其次，還將衛星導航定位與液壓控制、電子控制，以及傳感器技術相結合，進而實現農機作業的全程自動化。

農機如同有了智能“大腦”，不用農機手駕駛，車輛依然筆直前行，精準作業。因此，農機自動導航系統的應用具有極大效益：第一，減少重疊和遺漏，讓農機作業更加精準，有效提高土地利用率和農資利用率；第二，加快作業速度，進行夜間作業，實現24 小時作業，提高作業效率；第三，降低駕駛技能要求，減輕駕駛員勞動強度，有效提高田間作業的舒適度；第四，按既定的規劃作業，有效提高作業質量，改善作物生長環境；第五，促進農機農藝融合，實現人工駕駛難以實現的作業方式；第六，提升農機智能化控制水平，充分發揮高精度衛星導航定位應用優勢。

北斗自動導航系統的應用，在中國農機市場上主要體現在如下幾個方面。

一、農機自動導航從培育期進入快速成長期

到目前為止，農機自動導航系統在國內發展分為三個階段：

第一階段：2000 ～2009 年，由國外的約翰迪爾、凱斯紐荷蘭、克拉斯等公司，以整機進口的形式引入國內市場，進入了市場的啟蒙階段，雖然僅有個別發達農墾農場得以使用，但使用效果明顯。

第二階段：2009 ～2015 年，美國天寶、拓普康等進口品牌陸續進入國內市場，隨著市場應用，老百姓逐步對該系統認可。同時該產品2010 年與2013 年，分別在黑龍江農墾總局、新疆維吾爾自治區及建設兵團，列入農機購置補貼系統，加快了該系統的推廣應用。

第三階段：2015 年至今，國內一批科研院校、優秀院所、民營企業等，開始自主研發，產品開拓、市場應用取得成效，快速地實現了產品的進口替代，一些農業發達區域的老百姓也由最初的基本認可上升到依賴持續使用。

同時2016 年農機購置補貼政策又“錦上添花”，開始在國內17 個省市地區試點農機自動導航駕駛設備的補貼政策。國內自主研發生產的企業紛紛進入市場，農機自動導航系統在國內的銷量出現了快速增長。

由國家補貼數據也能看出端倪，今年自動導航系統市場需求非?；鸨?，預測2020 ～2025 年全行業期待的市場將全面爆發。數據顯示，截至今年6 月底，2020 年全國已補貼公示銷售北斗導航農機自動駕駛系近7000 臺，比去年全年銷量高出18%。使用國家農機購置補貼資金1.35 億元，實現銷售額近3.79 億元。2020 年下半年繼續增長，全年銷量能達1.5 萬臺，同比2019 年約增長2.5 倍。

二、用途不斷拓展，多個細分領域機會窗口打開

目前為止農機自動駕駛系統在美國滲透率高達90%，但是我國還不到1%。由此可見，北斗導航農機自動駕駛系統等技術應用，在我國還有很大的發展空間，市場前景非常廣闊。

可喜的是，近兩年，國內北斗農機應用范圍和領域，已經得到較大的擴展。其應用場景從播種、起壟、覆膜等作業，擴展到平地、開溝、施肥、插秧、噴藥、中耕、收割等。

長期以來，很多人認為農機自動導航駕駛設備，主要是為了提高北方大規模農業生產速度和效率，以及解決機手疲勞駕駛，工作效率和作業質量下降的問題，在南方水田區的小地區作業似乎找不到存在的價值。這種觀點已經被推翻，國內的北斗農機自動導航駕駛設備，有兩大變化值得關注：

一是從北方大田區向中原地區和南方水田區滲透；二是由耕播作業向插秧、收獲、植保等作業環節拓展。這說明國內北斗農機自動導航駕駛設備，在北方完成市場培育期，南方市場培育期正快速啟動。并且市場邊界正在無限擴展，極大促進北斗技術在農業領域的應用。

市場上，北斗自動導航駕駛系統在南方水田區的應用，主要體現在水稻插秧機上，并具有極大的價值。一是可以提高作業效率和作業質量。一畝地可以多插約5%的秧苗。另外，自動駕駛或無人駕駛一臺水稻插秧機，和現在對比，可以節省一個人的工作量，降低比一個人多的成本。

北斗農機自動導航駕駛系統體現在插秧機上的作用，在農村勞動力短缺，勞動成本不斷增加的今天，被農機推廣部門和用戶雙雙認可。而在實際應用中，上海聯適導航提出的“無人化農場綜合解決方案”，已經在黑龍江農墾多個農場予以實現，即：以高精度北斗衛星定位技術為基礎，以農業大數據采集、加工、決策為核心，綜合利用智能控制技術、智能數據采集技術（Sensor、RS 等）、地理信息技術（GIS）等技術并結合農藝技術，以實現農業生產效率提升為目的，達到農業生產全流程（耕、種、管、收）的數字化、精準化、智能化、無人化。

三、后裝市場正在發力，前裝市場開始啟動

北斗農機自動導航駕駛設備，分為前裝市場和后裝市場。前裝就是在拖拉機、插秧機、聯合收獲機等出廠前，將北斗自動導航駕駛系統集中到主機的電器控制系統。后裝就是對待銷售，或正在使用的農機，安裝導航設備。

但是，由于事前沒有預留安裝位置、接口等，后裝往往要對機器進行一定程度的改造。有時候還要對導航設備進行改裝或訂制，匹配性沒有前裝好。目前，國內北斗農機自動導航駕駛設備前裝市場已經開始啟動，其推動的力量來自農機管理機構和企業內部兩個方面。

北斗農機自動導航駕駛設備漸受重視，國家注資引導研究。據主流拖拉機生產企業透露，2020 年農業農村部耗資幾個億，委托中國農業大學做北斗農機自動導航駕駛系統前裝的研究項目。其中支持生產企業安裝約5900 套前裝，廠家對該項目很支持。據了解，該項目是為了配合落實《國務院關于加快推進農業機械化和農機裝備產業轉型升級的指導意見》（國發〔2018〕42號），關于“推動智慧農業示范應用”的要求。

2019 年11 月國家農業農村部農機推廣總站還組織拖拉機、聯合收獲機企業，開展了一次關于拖拉機和聯合收割機前裝北斗農機自動導航駕駛系統補助相關要求的培訓會，可見農機推廣部門對前裝工作的重視。

北斗農機自動導航駕駛系統行情漸朗，國內企業陸續發力。2018年之前，僅有雷沃阿波斯、常州常發等“行動派”研發北斗農機自動導航駕駛系統及設備，觀望和看熱鬧的居多。但在2018 年之后，各大主機企業在行業潮流的驅使下自主或者聯合一流導航企業共同推動該項業務，其中，代表企業中國一拖、沃得農機、東風農機等。目前拖拉機、插秧機、聯合收獲機行業的主流企業，都推出了帶北斗農機自動導航駕駛系統的機型。因此，專家預測，2021 年農機企業的新機型，會直接前裝北斗農機自動導航駕駛系統，或者預留后裝接口。

四、競爭初顯，但市場可期

目前，國內生產北斗農機自動導航駕駛系統的公司和企業約有25家，作為農機行業的小眾產品，這個量級并不小，后期可能還會有企業陸續加入陣營。但是其競爭程度，遠比不上拖拉機、插秧機、聯合收獲機、播種機等行業激烈。

之所以競爭相對溫和，是因為北斗終端應用技術、自動導航、自動駕駛技術，屬于信息技術、電子技術、軟件技術領域，對傳統的農機企業有很大的門檻，同時還要受到農業季節性、不同應用場景、不同作業工況、不同作業模式、不同車型等因素的影響，一般來說產品成熟至少要經過兩個農忙春播季節。隨著北斗技術在農業領域的不斷拓展，以上海聯適導航為代表的北斗應用終端研發企業，繼續以用戶需求為導向，深耕農機輔助駕駛、無人駕駛領域行業應用，必將加速全球農業向智能化的轉變。