论智能农机自动导航系统应用研究

朱立安

（黑龙江省双鸭山市宝清县五九七农场场部 黑龙江，双鸭山 155610）

1 引言

我国地大物博，宽广的土地是自然赋予我们最为优质的先天资源，为我国农业的发展奠定了坚实的基础。以往，在农业发展的过程当中，我们更加依赖于人工生产的方式，不仅工作效率较低，且农民需要承担较大的工作压力。而在新的时代背景下，各类现代化设备的广泛应用有效弥补了传统农业发展所存在的不足，现代化的技术设备不仅能够在较短的时间内完成工作量庞大的农业生产，同时也能够为农作物的健康生长提供更加有力的保障。智能农机自动导航系统作为一种新型的系统，目前已经被许多地区引入到了现代农业的发展进程当中，能够在不完全依赖人工作业的前提下，引导机械设备沿着相应的路线前行。在下文当中，我们就具体对于智能农机自动导航系统的应用进行了研究和分析。

2 智能农机自动导航系统应用的优势分析

首先，智能农机自动导航系统的应用能够有效提升农机的运行效率。智能驾驶与人工驾驶所产生的效果虽然不会存在过大的差异，但驾驶员经过长期的劳作后，难免会产生疲劳感，受到人为操作误差所带来的影响作业的精准度和可靠性也会大幅度降低，作业的效率也会有所降低。通过运用智能农机自动导航系统能够减轻农民所承担的工作压力，可以在不间断的情况下开展作业，延长作业的时长，有效提升农机的运行效率。

其次，智能农机自动导航系统的应用能够有效提升土地的利用率。通过运用智能农机自动导航系统，能够根据导航的路径以及以往所存储下来的数据信息，引导农业机械沿着规定的路线行进，农机前进的精准度更为突出，能够有效避免重复播种或遗漏播种问题的出现，减少不必要的损失，提升农机作业的质量，保障农业生产的经济效益。

其三，智能农机自动导航系统的应用有助于农业的规模化发展。通过运用智能农机自动导航系统，可以无需驾驶人员亲力亲为进行实际操作，就能够实现对于机械设备运行方向和运行速度的调控，农民可以借助控制终端，实现对于农机运行的统筹规划，投入更多的精力落实对于农机作业情况的管控，加强对于农业机具的维护和管理，降低不必要的机械化的损失的出现。

3 智能农机自动导航系统的设计分析

3.1 智能农机自动导航系统的总体规划

通常情况下，智能农机自动导航系统主要由卫星天线、控制设备、导航终端以及方向控制器等多个环节构成，安装在地面的便携式基站为智能农机自动导航系统作用的发挥提供了充分的可能。在智能农机自动导航系统运行的过程当中，人们需要在导航终端上设定相应的行进路线，卫星天线能够通过安装于地面之上的便携式基站获取卫星差分，再将所获取到的信号传输给导航终端，以便实现对于农机所处位置的掌握。在此基础之上，行车控制器能够与角度传感器结合，通过将控制指令传达给方向控制器，使其沿着规定的路线向前行驶。

3.2 智能农机自动导航系统的组成部分

在本次研究当中，我们选择了一类具有代表性的智能农机自动导航系统，将其安装于农业使用的拖拉机之上，在前期安装的过程当中，已经充分确保安装结构的稳定性，即便是在拖拉机运行的状态下，系统仍然能够较为稳定的接收信号。在智能农机自动导航系统运行的过程当中，导航终端能够收集相应的卫星数据，并对于数据信息进行整合，从而引导拖拉机沿着正确的方向行进。行车控制器可以较为精准的接收方向传感器传递的数据信息，对于机械所处的位置、机械的行进方向进行掌控，然后根据相应的前进路线发出调控指令，确保机械设备能够有序运行。方向控制器在获取到行车控制器传达的指令信息以后，能够有针对性地对机械的行进方向进行调整，以便为机械设备方向的控制奠定更加有利的基础。导航基站承担着获取卫星信号再将信号传送给智能农机自动导航系统的卫星天线的作用，类似于信号传输的中转站。常见的基站主要包括固定式基站以及便携式基站两种类型，能够满足不同环境下信息传输的需求。相对于固定式基站而言，便携式基站的灵活性更为突出，能够更好的满足农业发展多元化的需求。

4 智能农机自动导航系统应用研究

4.1 智能农机自动导航系统应用的试验设计

判断智能农机自动导航系统是否是已被应用于农业领域当中，一个最主要的评定标准就在于导航系统所具备的精准性和实用性。在本次研究当中，我们以玉米播种为例，采取人工驾驶以及智能农机系统自动导航两种不同的方式进行玉米播种，调节驾驶的速度，在100米的播种区域内选取10个研究的基准点，坐标误差的情况能够反映导航的精准性，相邻两行之间的距离能够充分反映导航的实用性。

4.2 智能农机自动导航系统应用的结果分析

根据本次研究所获取到的数据，我们可以发现伴随着人工驾驶速度的提高，坐标误差也会随之增大；伴随着自动导航速度的提高，坐标误差同样会逐步增加。但相对于人工驾驶而言，智能农机自动导航系统的自动导航所产生的误差较小，误差总量能够小于人工驾驶的一半以上，即便是在行进速度较快的情况下，自动导航所产生的误差也在农业种植可以承受的范围之内。另外，为了充分反应智能农机自动导航系统在农业种植中的实用性，本次研究还对于铺膜作业开展过程中邻接行宽的距离进行了测定，伴随着机械运行速度的加快，人工驾驶作业的邻接行宽距离也大幅度增加，与标准行宽之间所存在的误差逐步增大，误差最大值甚至能够达到20cm以上。相对于人工驾驶而言，自动导航所产生的邻接行宽差距相对较小，但差值总量不大，随着行进速度的提高，自动导航所产生的邻接行宽差距的递增幅度较人工驾驶更小。

5 总结

综上所述，通过对于智能农机自动导航系统的应用进行研究，我们可以发现，借助以智能农机自动导航系统为代表的现代化系统，能够更好地促进农业发展水平的进步，弥补传统农业发展体系所存在的不足。从长远发展的角度上来看，智能农机自动导航系统有着较为广阔的应用空间，目前许多地区由于受到已有条件的局限，未能充分认识到现代化系统所具备的应用优势，在未来的发展过程中，我们还需要将自动导航系统更好地融入于现代农业体系当中，使之发挥应有的作用，在促进农业发展水平进步的同时，为农业生产提供更多便捷，有效提升已有农业资源的利用率，促进农业体系的有序发展。