关于农业机械导航技术发展分析

贺永飞

【摘 要】由于我国经济和社会发展日益加快，越来越多的先进技术在农业生产中得到应用。目前，我国农业生产为了获得更好的经济效益，普遍使用农业机械导航技术。通过运用农业机械导航技术，能够实现农业生产自动化控制，减轻了劳动强度，提高了生产效率。本文主要分析了我国农业机械导航技术的应用现状和发展趋势。

【关键词】农业生产；机械导航技术；发展趋势

农业机械导航技术是伴随农业精准技术产生的，它包含卫星导航、计算机和农业工程等多种先进技术，是一种现代化的农业生产模式。在耕种、喷药、施肥等不同的农业生产环节中，都能发现农业机械导航技术的应用。农业生产中运用导航技术，能够避免出现重复操作，提高农田生产效率和质量，减轻操作压力。本文分析了农业机械导航技术的使用现状，并探讨了其未来发展趋势。

一、农业机械导航技术的应用现状

（一）GPS技术的应用

目前，随着科学技术的快速发展，卫星导航技术在不同行业领域获得了普遍使用。工程项目可以运用GPS技术开展定位和导航，为项目顺利施工提供帮助。GPS技术最早用于地质勘探领域，通过相关的硬件和软件，可以确定工程位置，使工程项目获得相关的数据资料。GPS测绘技术能够开展数据自动化采集和分析，可以明显减轻工程测绘人员的工作量，缩短测量时间，从而显著提升施工效率。随着GPS技术的进一步发展，在不同领域中都有广泛的使用，在农业生产中也得到了普及，提高了农业生产水平，减轻了劳动量，获得了很好的经济效益。

（二）视觉导航技术的应用

视觉导航也是一种先进的科技，其灵活性非常高，它可以保存并顯示收集到的图像，能够直观的看到信息数据。农业机械运用视觉导航技术后，能够对生产环境精准识别，获取更加全面的信息数据。目前，视觉导航技术在我国农业机械中主要用于定位生产环境、杂草、障碍物等，帮助农业人员掌握生产环境中的问题，调整生产方法，有效提升农业生产效率。但因为视觉导航灵敏度比较差，不能确定农作物的状态，因此应用过程中还存在很多不足。

（三）电磁和地磁导航技术的应用

当前，电磁导航技术在农业生产中应用非常普遍，它的特点是操作简便、可靠性高、使用寿命长等，可以确保农业生产使用质量。但电磁导航也存在一些不足，比如不能改变设备使用路线，使用环境具有局限性等。地磁导航技术也是一种农业机械常用的技术，它的优点是成本低廉，但目前我国地磁导航技术的应用还不成熟，没有大规模用于农业生产。

二、农业机械自动导航技术的使用优点

（一）减轻农业生产人员的劳动强度

将自动导航技术用于农业机械，可以实现农业生产机械化，取代大量的劳动力，还能使农业生产人员的劳动强度大大减轻，很多重体力和操作复杂的农业生产活动依靠机械化操作就可以完成，同时也能防止劳动人员受到农具伤害。例如，劳动人员在农田劳作的时候，很多农具都非常锋利容易使人受到伤害；施肥和农药喷洒的时候，不能避免要进行身体接触，而肥料和农药都会损害到身体，运用农业机械自动导航技术可以很好的避免这些问题。

（二）可以显著提高收获量

在农产品的收获季节，因为农产品成熟时间不一致，再加上人工采摘不当、出现遗漏等，会导致果实受到损伤，以及大量的遗漏等，由此导致农产品产量降低。如果农业机械操作使用了自动导航技术，在收获的季节可以精准收割农产品，防止农业人员损伤到果实，还能避免成熟农作物出现遗漏，能够有效针对人工操作的不足，避免农产品收获过程中的损失，促进农业产量大幅度提升。

三、农业机械导航技术的发展趋势

（一）感知农业生产环境

感知周围环境是导航技术发展中的重要内容，它的作用是运用环境传感器对机械周边的环境变化进行监测和评估，不断采集机械附近环境信息，然后将能够使用的数据做好整理，并确定环境模型，使农业生产获得准确的依据，显著提升农业生产效率。农业机械通过环境感知技术能够对农作物、杂草和障碍物进行有效的识别，在进行除草作业的时候，农业操作人员可以很好的区分农作物以及障碍物，从而避免农作物受到机械设备的损害，能够极大提升农业生产的水平。目前，农业机械导航感知系统随着技术发展，稳定和准确性不断提高，使农业生产操作更加规范，而且操作变得协调，在应用过程中取得了越来越好的效果。

（二）农业机械控制决策技术

农业机械运用控制决策技术，目的是进行机械车辆转向控制，为了满足农业生产操作的需要需要对机械车辆转向进行调整，这样可以使机械车辆路程显著缩短，并能使农业机械车辆按照预定路线开展农业生产活动，从而推动农业生产效益的提升。目前情况下，主要在农业生产中使用的控制决策技术主要包括模糊控制技术以及PID控制技术等。

1模糊控制技术

模糊控制技术是一种先进的智能控制技术，它的主要原理是按照模糊数学语言控制规则控制农业机械的导航控制系统，使用模糊控制技术收集信息数据，确保导航控制系统更加稳定，获得有效的数据支持。另外，模糊控制技术应用范围比较广，如果机械车辆行驶途中发生路径偏差，能够随时采集偏差数据，然后运用模糊控制模块对偏差信号进行判断，随后向机械车辆发送正确信号，使行驶路径更加规范。

2 PID控制技术

在农业机械控制技术中，PID控制技术的应用更加普遍，在具体应用期间它的优点是灵活性高，更加方便，可以极大提高农业生产作业的效率，因此很多农业机械生产厂家都倾向使用PID控制技术。在农业生产中，只需要对Td、Kp、Ti这几种参数进行设定，就可以实现PID控制。如果农业生产中负载出现改变，农业生产人员通过调节重要参数，就能使机械设备控制更加准确。

3农业车辆转向控制系统

根据应用情况分析，车辆转向控制系统主要有两种类型构成：电机系统以及液压阀组。电机控制系统的主要部件包括伺服电机、计算机和电机驱动器等，通常将其安装在方向盘位置，从而方便进行农业车辆转向控制。电机控制系统的操作原理是：给计算机发出决策指令后，随后传输给电机驱动器，电机驱动器和直流电机连接，根据指令控制车辆转向，最后车辆进行方向调整。液压阀组控制原理是：使用三位四通比例流量阀以及压力补偿器进行控制，通过流量改变以及压力改变，进行机械车辆的转向控制。

（三）做好农作物产量监控

通过将收割机、计算机以及GPS技术进行有机结合，能够进行农作物产量的监测。对于不同类型的农作物，监测显示情况是不同的。比如，要进行玉米产量监测，需要在联合收割机玉米传送带上安装质量传感器，还要设置监测植物水分含量的系统。监测结果记录在计算机中，随后整理成一张玉米产量图，从中可以看出产量情况。

四、结语

为了提高我国农业生产力，获得更好的农业经济效益，需要有效运用农业机械导航技术。农业技术人员要研究如何在不同生产环境下合理运用机械导航技术，减轻农业生产人员的劳动量，不断提升农业生产效率，促进我国农业整体水平的提升。

参考文献：

[1]姬长英，周俊.农业机械导航技术发展分析[J].农业机械学报，2014（45）：44-54.

[2]张琳洁，张文爱，韩应征，等.农业机械导航关键技术发展分析[J].农机化研究，2016（38）：10-15.

[3]杨菊观.农业机械导航技术发展分析[J].农业工程技术，2017（37）：49-50.

[4]杨琴.农业机械导航技术发展分析 [J].北京农业，2015（20）：128-129.

（作者单位：新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市二团农业发展服务中心）