农业机械导航技术思考

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摘要：随着我国农业机械导航技术的发展，农业机械导航的应用越来越广泛，同时也极大地促进了我国农业经济的发展。为此，文章首先简要介绍了农业机械导航的关键技术，然后分析了我国农业机械导航技术的现状，主要分为导航感知、控制决策、车辆转向控制3个方面，有针对性地提出了适合我国农业国情发展方向的意见和看法，最后预测展望了我国农业未来发展趋势。

关键词：农业机械导航；农机精细化；智能化管理

1农业机械导航关键技术研究现状

农业机械导航的关键技术主要有3个方面，分别是导航感知、控制决策和车辆的转向控制，这三者互相协作，共同推进了农业机械导航的运作，缺一不可。（1）导航感知。导航感知主要是利用导航帮助农业机械进行定位，导航感知又分为机器视觉、GPS定位系统、惯性导航等方法。机器视觉是利用计算机和摄像头等来代替人的眼睛以识别路线避开障碍物的方法，但由于精确度较难控制，在数据处理时与车辆行驶时的同步性较差；GPS是利用卫星给车辆提供位置信息的，通过计算基站到卫星的距离来获得农机的相对坐标。惯性导航是通过传感器，利用积分、运算得到农机的速度和位置达到车辆目的地的导航方法。（2）控制决策。控制决策系统主要是根据农业进行中的实际情况来调整车辆的前进路线和方向，为农机提供最简化精确前进路线，提高农业的生产效率。生活中比较常见的控制技术主要有PID控制技术、模糊控制技术等。PID控制技术相对于其他控制技术来说产生的时间要早，发展程度也就比较成熟，应用范围较广；模糊控制技术可以帮助行驶错误的车辆找到正确的行使路径，引导车辆正常行驶，相对于PID控制技术而言，可以收集全面的数据信息，具有更广的适用范围。（3）车辆转向控制。车辆转向控制主要是依据模块，利用计算机、方向切换等装置设备，根据现场环境的不同对车辆的行进速度、方向等方面进行控制调节，以满足不同地区，不同环境对不同生产方式的需求。目前，车辆转向控制的方法主要有两种，一种是通过安装电机，通过控制电机来实现车辆的转向和变速；另一种是通过控制液压节流口的大小来是、完成车辆的自动转向。

2我国农业导航技术未来的优化发展方向

（1）扩大导航环境基础信息资源。我国土地资源辽阔，农业生产环境复杂多样，需要农业导航机械拥有多种能够适应不同地区环境的导航技术。比如说，我国的山地环境，由于树木的覆盖遮挡会干扰信号的传达，这种情况下相关的信息技术人员就应该避免使用卫星导航等技术，增加当地的环境信息资源来进行导航。由此可以看出为更好地完成不同地区、不同环境的生产作业，就需要扩大导航的环境基础信息资源，方便人们可以因地制宜采取不同的导航技术策略。（2）完善导航技能，农机精细化。导航控制是一个复杂的控制系统，因此为应对不同环境的需求就需要多种控制技术的融合。我国的农业机械导航技术与农机生产的配合还缺少实践经验，以及农业机械本身性能还不完善。我国的农业机械自身还存在着大噪音、高故障率等问题，而这些都对导航工作带来了较大的影响，这就需要相关的企业厂家提高机械制造的精确度，开发相关的防干扰设备。在现在农业化生产中完全可以利用GPS技术，帮助农业进行精准化定位，提高农业机械的运行效率和速度，最终实现农业生产管理精细化。例如，最开始在发现GPS信号经常会在橘林中被干扰的情况，相关研究学者就将机器视觉、雷达激光和组再加上旋转编码器自动导航系统进行融合研究，最终产生了可以在果林中准确自动行驶的导航农机，在弯道行驶时的的误差也控制在了2.5cm的精确度内。在导航过程中，不仅高壮的树林会对信号产生干扰，地上的杂草也会对视觉导航过程产生影响，由此经过相关学者的不断研究最终设计出了可在导航中减少杂草影响的可独立进行的机械视觉系统，最终可达到6cm左右的精确度。完善农业机械导航技术可以帮助提升农业生产效率，减少不必要的浪费，节约成本，从而帮助农民提高平均产值。比如，可以通过先调查相关土地的土壤营养成分状况，参照不同品种的农作物所需要的施肥量，在结合GIS、计算机等技术帮助农机合理施肥，减少不必要的肥料浪费。（3）实现农机智能化、生态化管理。农业机械的智能化程度越高，也就意味着农业经济的生产率越高，不仅可以使农民从繁重的农活中解放一部分出来，为农民所带来的利益也更高。将GPS导航技术运用到农机生产中，不仅可以实时监控农作物的产量，还能通过计算机系统检测农作物的质量并生成图表，让结果更加简单明了。农业部门要想促进农机导航技术的发展就需要与现代计算机网络技术相结合，将农业新文化、新思想应用到整个农业部门管理中。与现代技术、思想融合，实现农业精细化、生态化管理，不仅可以充分整合利用全国的土地资源，还能保护生态环境不会因过度使用土体而被破坏，使我国的农业生产可以健康可持续发展。

3结语

在未来的农业发展中，农业科技人员应该结合我国相关环境和国情，加强农业机械导航技术在我国农业生产中的应用，促进国内农业导航技术的进一步提升和完善，让我国农业经济可以继续健康可持续发展。

作者:段晖 单位:山东省济宁市鱼台县清河镇农业综合服务中心