农业机械自动导航技术研究进展分析

冯振华

摘要：农业机械自动导航技术作为一种先进的创新技术手段，能够将农业机械技术与导航技术合理融合。针对农业机械自动导航技术内涵以及农业机械自动导航技术运用优势进行详细分析，其目的是研究出农业机械自动导航系统常用方式以及农业机械自动导航系统关键技术，以便于确定农业机械自动导航技术未来发展趋势。

关键词：农业生产;农业机械;自动导航技术

随着我国信息化与科技技术的不断发展，我国各行各业都积极开展了科技技术改革。农业机械自动导航技术作为信息技术在农业当中发展的新成果，为农业发展带来了强大的信息技术保障。本文将针对农业机械自动导航技术研究进展进行详细的分析。

1农业机械自动导航技术内涵概述

在农业机械自动导航技术当中，主要涉及到的技术内容有农田地磁导航技术、激光导航技术、阴线导航技术等[1]。针对农业机械自动导航技术当中的地磁导航技术，可以利用地球磁力的作用针对机械设备进行控制与导航;针对激光导航技术来说，主要是利用激光优良的传递性，通过对外发射光束的手段，与机械装置构建成技术联系，以便于实现导航控制工作。针对阴线导航技术来说，是事先在地下埋设发射装置与机械设备配合使用，从而实现导航控制工作。因为农业机械自动导航技术当中不同技术对环境和客观的需求存在差异，所以在实际开展农业机械导航的时候，其技术选择也呈现多元化的方式。在我国信息技术不断发展的当下，信息化技术农业也深入推进，由于我国农业地形复杂，促使农业机械自动导航技术形成多元化发展的趋势，这对我国农业技术发展来说既是挑战也是机遇。

2农业机械自动导航技术运用优势

2.1有利于减少机械操控人员劳动强度

虽然农业机械在农业当中投入使用，为农村地区的经济发展带来了强大推动力、解放了农民的双手，但是机械操作人员自身的劳动量在不断加大[2]。积极的将农业机械自动导航技术融入到农业生产当中，可以进一步降低劳动者的劳动强度，通过简单的技术操控便可以替代传统劳作、复杂的农业生产工作，能够提高我国农业大规模生产效率，并且规避了传统农业劳作对劳动者的身体伤害。传统的农业生产工作危险性相对较大，农民在进行生产的过程中往往会被生产工具损伤或者被农药蚀伤，而农业机械自动导航技术投入使用，可以有效避免相关的农业生产威胁，真正地保障了劳动者的安全。

2.2有利于提高农业生产的产量

传统单一的农业机械生产，机械操作人员自身素质对农业生产带来了极大的影响。纵观当前使用农业机械的人员，一般都是没有经过专业培训的农民，在操作农业机械的过程中往往会因为操作不当、操作不精准、人为疏漏等原因，造成播种、施肥、翻地等环节上的疏漏，直接影响农作物的产量[3]。积极地将农业机械自动导航技术融入到农业生产环节当中，可以通过信息化、智能化技术，利用传感器和导航技术，清晰地辨别出未开展生产的位置，避免了生产劳作遗漏的现象，处理各个细节，保障农作物的收成。

2.3有利于促进农业规模化发展

随着我国城镇化进程的发展和进步，出现了农耕地资源利用不集中的现象。随着土地流转事业的全面发展与改革，很多农村地区都呈现出了农业规模化发展与生产的趋势。在农业生产的过程中，从整地施肥到农作物收割，都需要大量的人力资源支持。但是随着城镇化进程，很多农村地区的劳动力都出现了流失的现象，很难满足大规模农业发展的实际需求[4]。积极的将农业机械自动导航技术融入到农业大规模生产的过程中，可以充分展现出其大规模劳作的优势，不仅可以促进农业生产机械化的发展，而且减少了人力资源的投入，省时省力缩短了农业生产作业时间，促进了农业生产效率。

3农业机械自动导航系统常用方式

3.1GPS定位系统

GPS定位系统称之为全球定位系统，能够充分的结合卫星技术手段和通信技术手段，全天候、全时段、全方位的针对被检测目标进行探测。此外，GPS定位系统投入运用时的精准度高、成本价格较低，并且可以生动形象地构建出三维信息，保障自动导航工作的精准性和全面性。GPS定位系统在农业机械当中的主要运用途径相对较多，可以运用到农业机械的车輛定位、防盗、返劫等工作当中。在农业机械当中运用GPS定位系统，可以有效的强化作业效率、更加方便农业生产和劳作。

此外，GPS定位系统在农业机械当中的运用也较为广泛。不仅可以运用到土地质量监测环节，而且还可以运用到不定量施肥环节当中。在GPS定位系统的辅助之下，可以保障农业机械有序、有规律地在田间地头进行生产。在开展生产的过程中，能结合不用土地质量进行位置确定，结合不同土壤的实际信息分区域、区别化地开展施肥，确保整体施肥工作科学性。

相比传统人工施肥来说，GPS定位系统融入到机械施肥工作当中，可以更好地把握施肥量。由于农民自身的农业知识相对薄弱，传统农业施肥工作一般结合农民的实际经验开展施肥，其质量难以保障更不用说结合土质解决土地问题。而GPS定位系统在机械设备当中的融入，可以有效结合农业土地的实际质量，科学地设置出施肥量，在确保施肥工作效率的基础上，起到土地养护的作用，最大程度上发挥出GPS定位系统的优势，为农村地区的集约化生产、规模化耕作提供强大基础技术保障。

3.2视觉导航系统

相比GPS定位系统来说，视觉导航系统更加具有科技化和先进化，能够更为直观地开展导航。在视觉导航系统融入到农业机械当中，可以利用导航技术将周围的农业生产环境清晰直观地呈现在屏幕当中，这样机械驾驶者可以精准地开展生产。

视觉导航系统应用于农业机械生产中，可以针对田地每一垄、每一亩土地进行精准的探测，精确田地的位置和实际信息，以便于农民更好的针对生产进行操作。但是视觉导航系统在实际运用的过程中，往往还存在不完善的地方，只能针对农作物位置进行操作，无法结合农作物生长环境、自然因素等内容进行分析，导致视觉导航系统在农业机械的运用与推广中存在一定的阻碍。

4农业机械自动导航系统关键技术

4.1跟踪技术

农业机械自动导航系统当中的跟踪技术，便是可以针对被跟踪目标的方向开展准确、动态化的定位。在农田实施耕作时，农业机械的运行速度相对较低，但是对于机械生产操作的要求相对较高。想要确保农业机械生产操作质量，就应该针对机械的速度和操作目标进行明确的把控。在田间开展生产的过程中，跟踪技术可以针对机械运行的实际状况进行反馈，并且结合农业生产的实际情况开展信息反馈，制作出明确的农业生产操作计划，避免出现机械操作偏差的现象。跟踪技术在开展定位和导航工作的过程中，最为重要的技术便是神经控制技术以及模糊控制技术，通过两种技术相互协作，便可以针对人的操作职能进行模拟，有效地在保障机械自动操纵质量的基础上，适应不同地域条件和农业环境的生产需求，强化农业机械自动导航工作效率。

4.2环境感知技术

环境感知技术便是利用传感器技术针对周围的信息数据进行搜集，并有效地处理相关农业信息，创建出全面的信息环境模型。环境感知技术在农业机械当中投入使用，可以有预见性地针对周围的实际问题进行解决，准确的感知周围环境的变化，以便于为农业机械操作者提供良好的决策保障。在我国信息化技术和科技技术不断发展的当下，传感器的类型也在渐渐增多，并且其质量也在不断提升。环境感知技术质量的不断增强能够更好地对农业机械导航技术提供更高质量的基础保障，切实增强机械生产设备的环境感知力。例如，在除草机当中融入环境感知技术，便可以清晰地针对杂草的位置进行识别，准确全面地进行杂草清理。

5农业机械自动导航技术发展趋势

未来农业机械自动导航技术会更加精准化和多元化，其中多机协同导航技术和GNSS导航技术已经成为未来农业机械自动导航技术发展的两个重点。多机协同导航技术能够有效地降低农业机械操作的资金投入，起到了资源节约的作用，强化了农业机械生产的效率。可以将多种不同机型农机协同使用，构建成农机集群作业模式，共同开展农业生产，提升我国大规模农业生产的实际效率。针对GNSS导航技术来说，可以通过卫星导航技术，精准的探测出卫星的实际距离，利用相对定位手段和绝对定位手段，获取出卫星天线和探测目标之间的位置。GNSS导航技术在农业机械当中的运用，可以更加精准地针对农业机械进行定位，精准地把控农业机械运行的速度和位置，最大程度上提升农业生产的精准性。随着我国信息技术和导航技术的不断发展，农业机械的生产效率将会不断地增强。

6结语

总而言之，农业机械自动导航技术作为我国农业发展的重要成果，能够切实保障农业生产的产量。同时，促进我国农业大规模集成化发展、解放劳动者的双手、提高农业生产效率。GPS定位系统以及视觉导航系统，作为农业机械自动导航技术的主要工作形式，能够有效地促进我国农业机械操作的科学化，展现出导航技术的实效性。跟踪技术与环境感知技术是当前农业机械自动导航技术中的重要技术内容，为农业机械自动导航技术带来了强大保障。随着我国导航技术的不断发展，会衍生出更多的农业机械自动导航技术，切实推动我国农业生产的信息化发展，展现出我国农业发展不竭生命力。

参考文献：

[1]刘雪珂. 基于CAN总线的拖拉机自动导航系统转向控制策略研究[D].重慶：重庆理工大学，2017.

[2]何勇， 蒋浩， 方慧， 等. 车辆智能障碍物检测方法及其农业应用研究进展[J]. 农业工程学报， 2018（9）：21-32.

[3]石颖，王卫星，陆健强，等.基于 CORS 技术的农业机械差分定位系统设计[J]. 农机化研究， 2017（6）.

[4]佘航宇. 农业机械导航技术的发展与应用[J]. 南方农机， 2017（2）.（04）