導語：農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：農(nóng)業(yè)智能化的發(fā)展對農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)提出了更高的要求。本文對農(nóng)業(yè)機械導航實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)進行了探究，對現(xiàn)有導航技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了分析，探究了農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)、障礙探測等領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展趨勢，以期為農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)的深入研究提供理論參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機械；導航技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；障礙探測

1農(nóng)業(yè)機械導航關(guān)鍵技術(shù)概述

農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)，是導航技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機械設(shè)備上，輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化技術(shù)。農(nóng)業(yè)機械導航實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)主要有兩個，分別是智能感知技術(shù)和地圖創(chuàng)設(shè)技術(shù)。

1）智能感知技術(shù)。它是農(nóng)業(yè)機械設(shè)備運行中感知周圍環(huán)境信息并收集數(shù)據(jù)的技術(shù)，主要依靠安裝在農(nóng)業(yè)機械設(shè)備上的各種傳感器完成操作，依靠該技術(shù)，農(nóng)業(yè)機械設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)路徑自動規(guī)劃、行為命令操作等智能化控制。

2）地圖創(chuàng)設(shè)技術(shù)。該技術(shù)基于GIS體系，能夠創(chuàng)設(shè)農(nóng)業(yè)機械設(shè)備運行的人機交互地圖界面，給予操作人員導航提醒。

2農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)應(yīng)用分析

2.1無人種植作業(yè)應(yīng)用

無人種植作業(yè)是農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)應(yīng)用的分支，其特征為：借助農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)實現(xiàn)無人值守條件下的精準高效農(nóng)業(yè)作物種植及養(yǎng)護作業(yè)。無人種植作業(yè)的實現(xiàn)需要設(shè)計“發(fā)射-導航-反饋-糾正”閉環(huán)式的機械導航系統(tǒng)，首先，主機端依靠無線網(wǎng)絡(luò)向特定的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備發(fā)射種植作業(yè)信號，包含種植的區(qū)域、農(nóng)作物的數(shù)量及周圍環(huán)境信息；其次，農(nóng)業(yè)機械設(shè)備在接收到指令信號后，遵循內(nèi)部導航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行無人種植操作；再次，在操作過程中實時采集導航信號，并返回給主機端判斷種植的地理導航信息是否正確；最后，倘若發(fā)現(xiàn)導航問題則進行自適應(yīng)糾正，沒有發(fā)現(xiàn)問題則繼續(xù)進行無人作業(yè)。陳軍（2012）便探究了一種果園無人種植農(nóng)機導航系統(tǒng)的設(shè)計，該系統(tǒng)以GPS導航、射頻傳輸及WIFI網(wǎng)絡(luò)為核心技術(shù)，能夠引導果園單軌種植運輸車實現(xiàn)果實無人采摘操作，體現(xiàn)出了顯著的技術(shù)優(yōu)勢。

2.2農(nóng)作物土壤信息監(jiān)測

土壤成分及質(zhì)量是影響農(nóng)作物種植的關(guān)鍵因素，傳統(tǒng)模式下通常采用大規(guī)模的土壤采樣方法收集區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)種植土壤信息，該種方法耗時耗力且容易出現(xiàn)誤差，存在精準度不足的缺陷。基于農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)設(shè)計的農(nóng)作物土壤信息監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對種植區(qū)域內(nèi)土壤成分及質(zhì)量信息的快速收集監(jiān)測，具體的技術(shù)實現(xiàn)為：將GPS導航系統(tǒng)和GIS地理信息系統(tǒng)安裝在土壤信息監(jiān)測農(nóng)機設(shè)備上，GPS導航系統(tǒng)用來確保設(shè)備監(jiān)測工作的地理位置，制定最優(yōu)行進路線，實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)土壤信息的快速采集和監(jiān)測，而GIS系統(tǒng)則負責接收土壤監(jiān)測的數(shù)據(jù)結(jié)果，存儲并上傳到主機端。韓振強（2018）探究了一種基于GPS和GIS的農(nóng)業(yè)機械導航系統(tǒng)設(shè)計，該系統(tǒng)實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)土壤信息的精準采集和監(jiān)測，已用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)中。

2.3農(nóng)作物產(chǎn)量信息收集

對農(nóng)作物產(chǎn)量信息進行精確收集也是農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域，具體來說，設(shè)計人員通常在農(nóng)作物收割機等設(shè)備上安裝GPS裝置及傳感器以實現(xiàn)這一功能。其中，GPS裝置主要用于對農(nóng)作物收割作業(yè)地點的精準定位，引導農(nóng)業(yè)機械設(shè)備進行精準自主作業(yè)，傳感器則用于對產(chǎn)量信息進行檢測，并將結(jié)果反饋給主機端，例如：質(zhì)量傳感器用以收集農(nóng)作物的重量信息，濕度傳感器用以收集農(nóng)作物的水分信息等。朱春城（2018）探究了一種聯(lián)合式水稻產(chǎn)量導航機械系統(tǒng)設(shè)計，該系統(tǒng)以GPS和質(zhì)量傳感器技術(shù)為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)對水稻收割的無人值守操作，并能夠精準控制水稻的收割量，具有一定的先進性。

3農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1農(nóng)機物聯(lián)網(wǎng)導航

物聯(lián)網(wǎng)是近年來網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展的流行領(lǐng)域，將它與農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)聯(lián)合起來構(gòu)建一體化的農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)導航體系，也成為農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)發(fā)展的新領(lǐng)域。潘梅梅（2018）探究了基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)機械導航系統(tǒng)設(shè)計[4]，該系統(tǒng)以GPS導航技術(shù)為核心，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成多臺農(nóng)業(yè)種植設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)，實現(xiàn)對多臺農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的一體化作業(yè)操作。此外系統(tǒng)應(yīng)用ISO11783車載物聯(lián)協(xié)議標準實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機械總線的構(gòu)建和通信。整體而言，將物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)機導航技術(shù)有機整合具有很強的先進性，相關(guān)的研究成果也將不斷涌現(xiàn)。

3.2耕地障礙物探測

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕地周圍的主要障礙物包含電線桿、植株、人等，農(nóng)業(yè)機械設(shè)備如何在無人值守作業(yè)條件下對這些障礙物進行精準避讓，是傳統(tǒng)農(nóng)機功能設(shè)計無法解決的問題，而基于農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)解決這一問題則具有很強的可行性。當然，需要解決的細節(jié)問題仍有很多，包括對不同類型障礙物的識別問題、避讓后新作業(yè)路徑的規(guī)劃問題等，都有待在今后的研究中進一步解決。

參考文獻：

[1]陳軍，蔣浩然，劉沛，等.果園移動機器人曲線路徑導航控制[J].農(nóng)業(yè)機械學報，2012，43(4)：179-182.

[2]韓振強.農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用[J].吉林農(nóng)業(yè)，2018(13)：41.

[3]王軍強.農(nóng)業(yè)機械導航關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展淺析[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2017(11)：47-48.

[4]潘梅梅.農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)發(fā)展分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2018，38(4)：85+87.

作者:于小莎 董晨 單位:上饒職業(yè)技術(shù)學院