GPS自动导航驾驶系统在精河县农机作业上的应用

2020-03-08马晓燕新疆博州精河县农机技术推广中心新疆精河833300

农业工程技术 2020年36期

马晓燕（新疆博州精河县农机技术推广中心，新疆精河 833300）

新疆精河县位于准格尔盆地的西南地段，其地势平坦开阔且土壤肥沃，适宜种植玉米、棉花以及小麦等大田作物。随着时代的发展，新疆精河县土地整合连片，农业经营种植逐渐向规模化的方向发展，大型农机装备已经可以无障碍运行，这为GPS自动导航驾驶系统在农机作业上的使用创造了有利条件。目前，GPS自动导航驾驶系统以其操作性强等优势得到了众多精河县农民群众的认可，并成为精河县现代农业发展的重要标志之一。但是，在实际的使用过程中，仍存在较多的问题影响着GPS在农机作业中的使用成效，对此，文章将从三个方面对GPS自动导航驾驶系统在精河县农机作业上的应用进行分析，以促进精河县农机生产效率的提高，为农民经济收益的提高创造有利条件。

1 GPS自动导航驾驶系统在精河县农机作业上的应用现状

早在2014年，新疆精河县就引入了15套南京天辰卫星自动驾驶设备，分别在八家户农场、大河沿子镇以及托里乡三个乡镇进行推广使用，当时，每套设备安装需花费11万元，其中农机户自筹三万元，农机补贴三万元、县补贴两万元、州补贴三万元，同时，这十五套设备分别安装在约翰迪尔、东方红等多台大型拖拉机上，主要用于棉花、玉米、小麦等作物的耕整地、播种、喷药施肥以及收获等环节，在经过设备安装测试以及培训后，十五套安装有自动导航系统的机具投入使用，并取得了良好的效果，不仅获得了精河县广大农牧民的认可，还充分体现出了自动导航系统的优势与可靠性，为GPS自动导航驾驶系统在精河县农机作业上的应用与发展创造了有利条件。现今，随着农机购置补贴政策的出台与完善，精河县的农机数量得到了显著提升，且农业机械逐渐呈现出高性能与高质量的发展态势，随着“科技兴农”的推进，自动导航技术逐渐成为精河县的重点扶持项目，并通过制定相关政策的方式对GPS自动导航驾驶技术的推广创造条件，使其在精河县的覆盖率得到了显著提升，但是，目前而言，GPS自动导航驾驶系统在精河县农机作业上推广与使用仍存在较多的问题，GPS自动导航驾驶系统在农机上的应用还有较大的进步空间[1]。

2 GPS自动导航驾驶系统在精河县农机作业上的应用问题

2.1 应用问题

GPS自动导航驾驶系统在精河县农机作业上的应用问题，主要表现在以下几个方面：一是易受干扰，主要是指GPS自动导航驾驶系统引入到农机中时，若农机靠近高压线或变压器等强磁场时，信号容易受到干扰，进而对农机操作运行的准确性产生一定影响；二是操作熟练度偏低，精河县于2014年正式引入GPS自动导航系统到农机作业中，至今只有六年的发展时间，再加上农机操作培训时间与培训全面度不足，使得精河县部分农机操作人员对卫星导航系统的操作熟练度较低，进而对GPS自动导航驾驶系统在精河县农机作业中的成效产生不良影响；三是基站偏少，随着机械数量的增多，基站距离过大、数量偏少的问题也逐渐暴露而出，使得部分农机难以接收卫星导航系统的信号源，进而对农机操作与运行产生不良影响。

2.2 注意事项

GPS自动导航驾驶系统在精河县农机作业上的注意事项，主要包括以下几个方面：一是距林带距离控制，相关工作人员应当严格按照农场的实际要求设定距林带的距离，并结合精河县的实际情况对距离进行适当的调整，以避免土地浪费问题的出现；二是多车作业，在利用自动驾驶系统进行多车作业时，相关工作人员应当对车与车之间的AB线进行严格的控制，尽可能使得两车AB线处于平行状态，以避免作业重复与遗漏的问题出现；三是自动驾驶的控制，相关工作人员在进行自动驾驶时，应当注意以下几点：首先在加速时候应当先适量减油，在加档之后再将油门缓缓加大到最佳位置，这样能够有效保持自动驾驶作业的直线度，其次在减速时，应当先进行加油处理，然后在减档，只有这样的操作才能有效控制农机控制的直线度；四是悬挂农具，相关工作人员在利用自动驾驶进行农具悬挂时，应当减速前行，并在上线后，再通过缓慢倒到地头的方式放下农具，一般而言，在进行拖挂作业时，应当尽可能确保人工驾驶上线后再进行自动驾驶，这样才能有效保证操作的安全性，避免意外事故的发生；五是注意力控制，在使用自动驾驶进行作业时，应当尽可能避免注意力不集中等问题的出现，以保证农机操作的安全性[2]。

3 GPS自动导航驾驶系统在精河县农机作业上的优化措施

3.1 明晰自动导航驾驶系统的构成与工作原理

明晰自动导航驾驶系统的构成与工作原理是自动化农机驾驶作业的重要保障，应当格外注意以下几个方面：一是系统构成，相关工作人员应当明晰GPS自动导航驾驶系统主要由方向传感器、导航控制器、通信模块以及液压控制其等模块构成，其中通信模块主要用于接收基站的分差等数据，导航控制器作为自动驾驶系统的核心构成，主要用于接收基站的分差数据，并根据卫星定位坐标、车轮转动情况以及转角信息等各方面数据，以适时向控制器发送定位信息，并通过控制油量的流向与流量实现对车辆行驶的控制。整体而言，通过明晰系统的驾驶系统能够为运行检查以及驾驶操作的规范性提供重要保证；二是工作原理，GPS自动导航驾驶系统的工作原理为：先在导航光靶上设定车辆的行驶路线，并对导航的模式进行设置，再通过接受基站的差分数据实现厘米级别的卫星定位，并实时向系统控制器发送精确的定位信息，再有方向传感器向控制器发送车轮运动方向的信息，借助导航控制器向液压控制阀发送信号，并通过控制油量流向与流量的方式，实现对车辆行驶状态的控制。整体而言，明晰系统的构成与工作原理不仅有利于降低驾驶员的操作难度，对降低检修工作的难度同样有效[3]。

3.2 坚守GPS自动导航驾驶系统的操作原则

操作原则作为农机作业方向与成效的重要保障，应当格外注意以下几个方面：一是土地利用率控制，相关工作人员在使用GPS农机操作时，应当立足于提高土地利用率的原则，引导相关工作人员在进行播种、洒药以及整地等作业时，应当对结合线之间的偏差、千米线之间的偏差等各方面进行严格的控制，尽可能保持在2.5厘米，以实现农作物生产成本投入的降低；二是时间利用率与作业量的控制，GPS系统的运用有效提高了农机的操作性能，实现了作业数量的增加，提高了农机的出勤率与利用率，虽然在实际的操作过程中，有效减轻了操作人员的劳动强度，但是，驾驶操作人员的职责范畴也发生了一定的变化，主要表现为驾驶操作人员需要更多关注农具的工作状态、作业的质量以及自动驾驶的运行状态，这需要驾驶操作人员的注意。

3.3 加强操作人员的培训和控制基站数量

驾驶者者作为农机的直接操作者，对GPS自动导航驾驶系统在农机作业上的质量具有直接影响，对此，相关工作人员应当强化对驾驶操作人员的培训，以保证驾驶人员具备丰富的专业知识，以促进操作质量与水平的提高。基站作为GPS自动导航驾驶系统在农机作业运行的重要保障，相关工作人员应当立足于农业发展的实际情况与农机的数量，对基站的数量与分布进行严格控制，以保证信号源能够覆盖到精河县所有的作业区，以保证GPS自动导航驾驶系统在农机作业中的顺利运行。