拖拉机自动导航技术PPT
农业机械自动导航技术
农业机械自动导航技术【摘要】农业发展过程中，机械设备发挥着非常重要的作用，基于此，相关部门要重视农业机械自动导航技术推广应用工作，依据我国农业发展的实际状况，重视农业机械自动导航技术更新工作，以期能够有效提高我国农业机械化水平。
本文就农业机械自动导航技术进行分析，进一步促进我国农业发展。
【关键词】农业；机械；导航农业要想得到可持续发展，既要重视先进科学技术的应用，不断提高农业机械的自动化水平，充分发挥农业机械自动导航技术的优势，不断降低机械操作人员的劳动强度，降低机械操作对农业收获量造成的印象，重视机械视觉技术、GPS定位技术等的应用，保障我国农业能够真正实现可持续发展。
1农业机械自动导航技术概述详细了解农业机械自动导航技术，可知，其是由引线电缆、农田触感导航、无线电导航、地磁导航等多种导航技术发展而来，在农业发展过程中发挥着关键作用，主要应用于中耕除草、收割作业、自动喷洒农药、插秧耕作等工作中。
同时，农业机械自动导航技术本身具有GPS导航等相关功能，能够根据周围环境信息自动导航，相较于其他导航技术而言，其本身具有定位误差较小的特点，实际应用期间能够自动校正数据信息，最大程度上提高定位的精准度，提升农业机械化水平。
2农业机械自动导航技术的优势2.1降低机械操作人员的劳动强度与其他农业机械化技术相比，农业机械自动导航技术实际应用过程中能够有效减低机械操作人员的劳动强度，有效提高农业生产工作的规范化、自动化水平，与传统农业机械操作技术相比，农业机械自动导航技术实际应用过程中对操作人员专业素养等要求较低，实际应用机械设备过程中，机器设备可以自动根据指令播种、喷药、收割等，最大程度减轻机械操作人员的工作压力，提升机械设备田间作业效率。
2.2降低机械操作对农作物收获量造成的影响实际应用机械设备收获农作物过程中，会对农作物造成一定损伤，导致农业作物产量无法达到预期要求，农业机械自动导航技术的应用，在一定程度上改变了这一状况，不仅能够有效降低农作物收获过程中的减损，还能提升农作物收割、播种操作的精准度，最大程度上降低人为因素对农业物收获等造成的不利影响。
拖拉机GPS卫星导航自动驾驶技术的实践应用
器 能 够 对 车 轮 基 本 运 动 方 向进 行 控 制 ， 应 用 中 对 各 项 性 能 进 行 检 测 ，行 驶 以及 确 度 问 题 ，最 后 需 要 定 期 对 拖 拉 机 ＧＰＳ
在 导 航 控 制 器 基 础 上 能 够 对 车 轮 基 本 转 上下车过程中不能对方 向盘位置进行碰 卫星导航 自动驾驶技术的实践应用成效
ＧＰＳ接收机能够 实时收集基站各项数据 驾驶 人员不需要通过方 向盘对行驶方 向 合区域农 业生产 以及机械化程度建立地
以及卫星信号 ，信 号接收之后能够及时 进行 控制 ，播种速度 的拟定需要控制好 面支 撑 系统 ，完 善 地 面监 控 项 目，有
向控制器传输 定位 信息。通过方 向传感 油门。驾驶人员需要定时拖拉机从具体 效改 善拖 拉 机 ＧＰＳ接 收机 信号 接 受精
动 情况进行调 整 ，向液压控制阀传输各 撞 ，以免其方向产生不同程度偏移 。
卫星 导航 自动驾 驶 技术 的 实践 应用 范
施测距 ，具有 高速 率 、高精度 以及低成
３ 拖 拉 机 ＧＰＳ卫 星 导 航 自 动 围 ，相关 部门需要积极引入更多先进 的
本 等诸 多 的 特点 。拖 拉 机 ＧＰＳ卫 星导 驾 驶 技 术 的 实 践 应 用 与 推 广 探 析 导航 仪 器 ，对 驾驶 员 ＧＰＳ卫 星导 航驾
业 。 通 过 改 装 之 后 的 拖 拉 机 上 配 置 了 要 进 行 空 跑 来 确 定 ＡＢ线 ，这 样 会 对 农 规机械 作业 时间节 约近 １／４。 比如 当前
ＧＰＳ自动导航 系统 ，能够确保拖拉机进 作 物出苗造成影响 ，还会 消耗 较多柴油 。 实际地块 作业面积为 ６３０亩 ，各项作业
行整地 、播种 、施肥 、中耕等各项作业 此外 ，目前信号覆盖范 围受限 ，实 际建 操作 能够 满足质量标准 ，起垄标准符合
拖拉机自动导航技术应用前景分析
拖拉机自动导航（GPS）技术应用前景分析本文阐述了双河市86团，引进推广全球卫星定位导航自动驾驶技术的（GPS导航自动驾驶技术的）作用及其优点。
拖拉机自动导航驾驶技术的运用，可以增加机动車的利用率，提高工作效率，降低生产费用和劳动强度。
提高农机标准化作业，综合效益显著。
随着第五师城镇化和农业现代化的迅速发展，连队职工劳动观念发生了深刻的变化，职工对机械化作业的需求越来越高，棉花机械采收代替人工捡拾势在必行，这是社会发展的必然趋势。
自动驾驶技术的推广应用，可以保证各项农田作业质量的明显提高，降低成本，增加经济效益。
此项技术在兵团的标准化农田上应用效果非常显著，除以上所说，提高作业质量等好处外，还为秋季机械收获作业奠定了良好的基础。
因五师是优质棉生产基地，每年需要大量的拾花劳力。
播种质量差，直接影响机采的采净率，浪费较大。
该技术的推广应用。
使机采也得到快速全面推广，使拾花劳力问题得到迎刃而解。
综合效益得到显著提高。
1 卫星定位拖拉机自动导航技术的推广与应用86团多年来一直是以棉花为主要经济作物，具备了良好的棉花优质、高产、配套栽培技术基础和设备保障。
除了棉花打顶和采收，其它作业项目全部实现机械化，2013年，团《建立棉花机械化采收》项目示范区0.27万hm2，实现机采0.27万hm2，为86团积累了丰富的实践经验，项目实施效果显著。
2016年，90余台机车全部安装使用了卫星定位导航系统，推广机采棉面积达到100%。
2 卫星定位拖拉机自动导航技术推广应用的必要性第五师是新疆优质商品棉生产基地，棉花种植面积达到4.3万hm2，总产量突破26万t，棉花籽棉单产平均400kg以上，棉花生产多年来一直采用机械整地、机械铺膜播种、机械植保、机械中耕追肥、机械碎秆、棉籽机械脱绒等机械化作业，棉花产业机械化程度很高，但因驾驶员素质及技术有限，农业机械播种作业质量不高，交接行弯曲，严重影响后续机械化作业，如：“播行端直、接茬准确”的难题就始终得不到解决。
农业机械自动导航技术研究进展分析
农业机械自动导航技术研究进展分析1. 引言1.1 研究背景农业机械自动导航技术是指利用全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）、数字地图等技术，实现农业机械设备在田间作业时自动驾驶、自动导航和路径规划的一种先进技术。
随着农业生产方式的转变和农业机械化水平的提升，自动导航技术在农业生产中的应用也越来越广泛。
在传统的农业生产中，农民需要花费大量时间和人力进行耕种、施肥、除草等作业，而且在作业过程中难免会出现一些误差，影响作物的生长和产量。
而引入自动导航技术后，农业机械设备可以根据预先设定的路径自动行驶，不仅提高了作业效率，减少了人力成本，还能够减少误差，提高作业质量。
尽管自动导航技术在农业生产中表现出许多优势，但仍然存在一些问题亟待解决。
目前自动导航技术在复杂地形条件下的稳定性有待提升，还需要更精准的自动路径规划算法以应对各种复杂的农田情况。
为了更好地推动农业机械自动导航技术的发展，有必要加强对其研究，不断完善技术，提高自动导航设备的精度和稳定性，实现农业生产的智能化和高效化。
【研究背景】1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨农业机械自动导航技术的最新发展情况，分析该技术在农业生产中的应用现状和存在的问题，揭示自动导航技术的发展趋势，以及对未来农业机械自动导航技术的发展方向进行展望。
通过本文的研究，旨在为农业生产实践提供指导意义，推动农业机械自动导航技术的创新和应用，提高农业生产效率和质量，实现农业现代化和可持续发展。
1.3 研究意义农业机械自动导航技术的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高农业生产效率农业机械自动导航技术可以实现农机具的智能化操作，减少了人工操作的需求，提高了生产效率。
农民可以通过这项技术更加精准地管理农田，提高作物的种植密度和质量，从而实现更高的产量。
2. 减少生产成本自动导航技术可以减少人工和机械设备的重复性操作，降低了耕作和种植的成本。
农民可以通过这项技术实现降低劳动力成本、节约燃料费用等好处，从而提高农业生产的经济效益。
精准农业中的农机自动导航控制技术_图文
• 适用系统
– System 150/200/250
• 主要特性
– 能提供快速、高精度自动驾驶 – 可达到2cm精度 – 适合于所有地形状况
• 适用系统
– System 150/250
d3
d4
(x,y,z)
位置测量
• 伪距差分（DGPS）动态定位
位置测量
• 载波相位差分（RTK）动态定位
Global Navigation Satellite System
• 24-35颗卫星 • 分布在3-6个轨道平面 • 平均轨道高度19100-23616km • 转道倾角55-65度 • 周期11-14小时
自动导航变量喷药机
• 国家“十二五”科技支撑计划项目研究成果
97/45
处方图
地速传感器 变量控制器
药
箱
比例阀
GPS信息
分
水
隔膜泵
涡轮流量计
压力 传感器
器
电磁阀 98/45
• 检测方法
– “A-B”直线导航模式
– 50米距离直线控制自动运行
– 速度设定： 3、5、7km/h
• 检测结果
2013年7月
国内农机导航技术研究
• 中国农业机械化科学研究院
• 北京农业信息技术研究中心 （国家农业信息化工程技术研究中心）
国内农机导航技术研究
• 中国科学院沈阳自动化研究所
现代农业精准作业测控技术实验室
拖拉机
插秧机
种肥机
喷药机
精密电源
精密万用表
波形发生器
人工智能在农业领域的应用与农业革命培训ppt
1
2
灾害预警
利用AI技术对气象、病虫害等进行预警和监测， 帮助农民提前采取防范措施，减少损失。
市场预测
AI技术可以对农产品市场进行预测和分析，帮助 农民合理安排生产和销售，降低市场风险。
3
智能化决策
AI技术可以为农民提供智能化的决策支持，如种 植结构调整、农产品价格分析等，提高抗风险能 力。
03
人工智能在农业领域的挑战与解决方案
02
人工智能在农业领域的优势
提高生产效率
01
02
03
智能种植
利用AI技术分析土壤、气 候等数据，为农作物制定 最佳的生长方案，提高种 植效率。
精准农业
通过无人机、卫星遥感等 技术，实时监测农田状况 ，实现精准施肥、灌溉和 除草，减少资源浪费。
自动化作业
利用机器人和自动化设备 进行播种、收割等作业， 提高生产效率，减轻劳动 强度。
技术更新与普及
技术更新
随着人工智能技术的不断发展，农业领域的人工智能应用也需要不断更新和升级 。应关注技术发展趋势，及时引进和应用新技术，提高农业生产的效率和效益。
普及推广
为了更好地发挥人工智能在农业领域的作用，需要加强技术普及和推广工作。通 过开展培训、宣传和技术支持等活动，提高农民对人工智能技术的认知和应用能 力。
谢谢您的聆听
THANKS
反馈机制
及时收集学员对培训的意见和建议，对培训内容 和方式进行持续改进。
跟踪服务
对学员进行长期跟踪服务，提供技术支持和解决 方案，帮助学员在实际工作中应用所学知识。
05
未来展望
人工智能在农业领域的未来发展方向
智能化农业装备
智能化决策支持
利用人工智能技术提升农业装备的智能化 水平，实现精准播种、施肥、灌溉和收割 等作业。
农业机械拖拉机PPT(共35页)
拖拉机
• 拖拉机是农业生产中最重要的动力机械。拖拉机和作业机 具相联结，形成移动式作业机组，可以完成耕地、整地、 播种、中耕、收获及农业运输等各项农田作业，也可以带 动脱粒机、水泵等农机具，组成固定作业机组，进行固定 作业。
• 专用的拖拉机，还可用于施肥、撒药和收获等作业。
1 拖拉机的类型
• 拖拉机还可以按用途分为通用型、水田型和特殊型等。
1．手扶拖拉机
• 手扶拖拉机的外形尺寸小，机身矮，重量轻，配用柴油机 的功率在7.35kw左右，行走装置为充气橡胶轮胎，操纵灵 活和通过性好，综合利用性能高，适用于果园、菜园、小 块水、旱地和坡度不大的丘陵地等地区工作。但在大块的 水、旱地工作时，由于功率小，生产率和经济性都不如四 轮拖拉机和履带式拖拉机，同时拖拉机手的工作条件较差 ，劳动强度也较大。
2 拖拉机的组成
轮式拖拉机简图 A 传动系 1－发动机 2－离合器 3－变速箱 4－后桥； b、 行走装置 1－前轮(导向轮) 2 －后轮（驱动轮）； c、 转向系 1－转向节立轴 2－纵拉杆 3－转向器 4－方向盘； d
、制动系 1－踏板 2－制动器
第一节 传动系统
• 传动系统是发动机和驱动轮之间所有传动部件的总称。 • 功用是将发动机的动力传送到拖拉机的驱动轮和动力输出
• 操纵机构：由离合器踏板、分离轴承、分离杠杆 及分离拉杆等组成。
离合器构造
传动系
离合器的工作过程： (1)分离：离合器分离就是去掉从动盘上的压紧力。当踩下离合器踏 板时，通过拉杆使分离轴承往前移动，压迫分离杠杆内端也往前移动，分 离杠杆外端带动压盘克服弹簧的压力往后移动，因而，从动盘与飞轮、压 盘之间出现间隙，摩擦力消失，离合器分离，动力传递被切断。 (2)接合：当松开踏板时，压紧弹簧通过压盘将从动盘压紧在飞轮端 面上，离合器便处于接合状态。这时，从动盘轮毂通过花键带动离合器轴 随飞轮一起旋转，将动力传给变速箱。
自动导航拖拉机在精准农业上的应用
自动导航拖拉机在精准农业上的应用随着科技的快速发展，智能化农业已经成为农业生产的重要趋势。
在这一趋势下，自动导航拖拉机作为智能化农业的重要载体，为农业生产带来了革命性的变革。
自动导航拖拉机采用先进的导航技术，可以在没有人工操作的情况下完成农田作业，提高了农业生产的效率和精度，为精准农业的发展做出了重要贡献。
精准农业是一种在农业生产中借助信息技术和先进设备，精确获取农田各项参数并对其进行科学调控的新型农业模式。
通过精准农业技术，农民可以更精确地了解土壤的养分情况、作物的生长状况，并能够精确施肥、灌溉、植保等，从而最大限度地提高农作物的产量和质量。
而在这一过程中，自动导航拖拉机的应用无疑是至关重要的。
自动导航拖拉机能够在不需要人工干预的情况下完成农田的作业，大大减轻了农民的劳动强度，提高了农田作业的效率。
在传统的农田作业中，农民需要耕种、施肥、灌溉、除草、植保等一系列农田作业工作。
而使用自动导航拖拉机之后，这些工作可以通过预设的路线和自动化设备来完成，不仅减轻了农民的劳动强度，还能够保证作业的精度和效率。
自动导航拖拉机的应用还可以提高农田作业的精度和准确性。
由于自动导航拖拉机采用先进的导航技术，可以实现厘米级的定位精度和方位精度。
这样一来，可以更精确地控制作物的施肥、灌溉、植保等，避免了传统的农田作业中由于人为因素导致的误差，提高了作业的精度和准确性。
自动导航拖拉机的应用还可以实现农田作业的智能化和可视化。
通过自动导航拖拉机配备的先进传感器和监控设备，可以实时获取农田的各项参数，如土壤养分、作物生长状况等，并可以将这些数据实时显示在控制中心，让农民对农田作业的情况一目了然。
这样，农民可以根据实际情况及时调整作业方案，最大限度地提高农作物的产量和质量。
自动导航拖拉机的应用还可以提高资源利用效率，减少农业生产对环境的影响。
通过精准农业技术，可以根据农田的实际情况精确施肥、灌溉，避免了传统的农田作业中存在的施肥量不足或过量、灌溉不均匀等问题。
农业高新技术课件
农田排水净化
建设生态沟渠、湿地等净化设施，拦截和净化农田排水中 的污染物。
农药、化肥减施增效
推广高效低毒农药、缓释肥料等，减少农药、化肥用量， 提高利用率。
畜禽养殖废弃物处理
采用干湿分离、厌氧发酵等技术，实现畜禽养殖废弃物的 减量化、无害化和资源化。
农业废弃物资源化利用技术
农作物秸秆综合利用
通过还田、饲料化、能源化等途径，实现农作物秸秆 的综合利用。
农业高新技术课件
contents
目录
• 农业高新技术概述 • 生物技术在农业中的应用 • 信息技术在农业中的应用 • 农业机械化与自动化技术 • 农业资源高效利用技术 • 农业生态环境保护技术 • 农业高新技术发展趋势与展望
01 农业高新技术概述
定义与发展历程
定义
农业高新技术是指应用于农业领域，能够显著提高农业生产 效率、改善农产品质量、保护农业生态环境和促进农业可持 续发展的先进技术。
农业自动化控制
利用物联网技术，实现对农田灌溉、 施肥、用药等农业生产环节的远程控 制和自动化管理。
农业大数据与云计算
农业大数据平台
构建农业大数据平台，整合农业生产、科研、市场等多方面的数据 资源，为农业生产提供全方位的数据服务。
农业云计算服务
利用云计算技术，为农业生产提供高效、便捷的计算服务，支持农 业科研和生产的创新发展。
农业机械自动化技术
农机自动控制系统
采用先进的控制算法和传感器技术，实现农机的自动控制。根据作业需求和土壤条件，自动调整农机的作业 参数，如耕深、播种量等。
农机作业过程自动化技术
通过自动化装置和控制系统，实现农机作业过程的自动化。如自动完成耕整地、播种、施肥、植保等作业环 节，减少人工干预和操作难度。
拖拉机GPS导航自动驾驶技术的推广应用
制， 转 变发 展 方 式 ， 通 过农 机 专 业 合 作 社 ， 引 进 农机 Ｇ Ｐ Ｓ自动 驾驶 系统 。柳 毛 湾镇 鑫业 农机 合
作 社 、老 沙 湾镇 铁 牛农 机 合作 社 以及 金 穗 园农
机 合作 社 分别 引进 了一 套无 人 驾驶 系统 ．在 春
了作 业周 期 ， 为农 户提 供 了一个 最佳 的播 种期 。
由 以上得 出的经 验 ，只有 采 用走 出去 引 进
费 用 和新技 术 推 广 费用 ，但 必 须 同业 绩 考核 挂
钩， 考核不称职者 ， 可 向其 上 级 主 管 部 门 反馈 ， 作 为晋 升职 称 的依 据 之一 。村级 建立 示范 田， 要 和 示 范 田农 户 签 订统 一 管理 协 议 书 ．可 以 明确 责 任 ，服 务单 位 要 与村 集体 签 订 服务 协 议 和责 任书 ． 明确 服 务 内容 和要 求 ， 确 定 双 方职 责 和义
・
２ ３・
耕春 播 中投 入 使用 ，引起 强 烈反 响 ，取得 了效 果 。农机 ＧＰ Ｓ 卫 星 导航 自动 驾驶 系统 实 现 了播 行端 直 、接行 准 确 ， １ ０ ０ ０ ｍ 播 行 偏 差 不 超 过
一
名 大 中型拖 拉 机 驾驶 员 安装 使用 了卫 星 定位
导 航 系统 ， 喷药 植 保作 业 ３ ０ ０亩 。 比常规 提前 ２ ｈ 完 成 。每 天增 加作 业 面积 ８ ０亩左 右 。增 收 ５ ０ ０ 元 。 另外 ， 实 行 卫 星定 位导 航 播种 后 ， 可 减 少种
２ ｃ ｍ。可 以通 过 网络 和 电台两 种模 式 作业 ， 装 卸 方 便 ，一 机 多 用 ，在 网络 通 讯 模 式 下 ， 在
拖拉机自动导航驾驶及导航技术
432020.12 农业信息化>>农业工程信息gricultural Engineering InformationADOI :10.16815/ki.11-5436/s.2020.36.010拖拉机自动导航驾驶及导航技术摘要：农业产业化发展对农机设备的数量、性能等提出了更高要求，其中拖拉机自动导航驾驶已经成为得到广泛应用且具有巨大经济效益和社会效益的基本模式。
该文简单介绍了拖拉机GPS自动导航无人驾驶系统，对其自动导航的动态定位技术、NEMA通讯协议、大地坐标系、传感器融合导航等关键技术进行分析，并就拖拉机自动导航技术推广策略展开探讨，希望能为农业机械化生产水平的提升提供些许助力。
关键词：拖拉机；自动导航驾驶；动态定位技术；NEMA通讯协议现代农业生产规模快速增大，必须借助农机设备才能保障生产质量和效率。
拖拉机作为最基本的农机设备，其一直都在农业生产中有着广泛应用。
不过传统拖拉机受驾驶员素质和状态等因素限制，难以实现长期、高质量、高效率作业，无法充分发挥拖拉机作用。
对此，有必要研究拖拉机自动导航驾驶及导航技术。
1 拖拉机GPS自动导航无人驾驶系统随着农业规模的不断扩大和产业化程度的逐渐提升，现代农业生产水平逐渐提高，农机设备的应用范围越来越广泛，拖拉机更是必不可少的重要农机设备。
新疆沙湾县作为优质商品棉生产基地，棉花种植面积达到了180万亩，仅靠传统的人工种植生产模式难以完成如此大规模的棉花种植生产活动，必须依赖机械设备完成包括机械整地、机械铺膜播种、机械植保、机械中耕追肥、机械碎秆、棉籽机械脱绒等在内的各种机械化作业。
而在驾驶拖拉机方面，由于部分驾驶员驾驶技术以及敬业程度等的影响，再加上大规模生产带来的巨大劳动强度，导致棉花种植生产的机械作业中往往存在交接行弯曲、播行不直、接茬不准、机采浪费大、白白浪费时间与精力等问题，难以达到现代农业产业化发展的标准，不利于棉花种植生产水平的有效提升。
农业机械拖拉机PPT课件( 35页)
2 拖拉机的组成
• 从满足拖拉机配带各种机具进行各项作业的基本要求出发 ，拖拉机一般由发动机、传动系统、行走系统、转向系统 、制动系统、工作装置、电气和仪表系统等组成(见图)。
• 拖拉机上除发动机和电气仪表设备外，其它系统和装置统 称为拖拉机底盘。发动机是拖拉机的动力来源，国产拖拉 机的发动机几乎都是柴油机。
3、类型：
• 按摩擦片数目分单片、双片和多片式 • 按压紧装置分弹簧压紧、杠杆压紧和液力压紧 • 按摩擦表面工作条件分干式和湿式 • 按其在传动系统中的作用分单作用式和双作用式 • 拖拉机上多采用干式、弹簧压紧式离合器。
（二）离合器构造与工作原理
• 1.单作用、常结合、摩擦片式离合器 组成:主动部 分、从动部分、压紧装置和操纵机构等组成（如 下页图）。
8．离合器
一、离合器
• 1、位置：离合器一般安装在发动机和变速 箱之间。
• 2、功用：切断和接合发动机传给变速箱的 动力；当传动系严重超载时，离合器打滑 ，起保护传动件的作用。接合时，使拖拉 机平稳起步；切断时，能使拖拉机在发动 机不熄火的情况下停车、换挡。
• 离合器也叫主离合器，以区别拖拉机上其 它用途的离合器。主离合器广泛采用摩擦 式离合器，它依靠相互压紧的主动和从动 部分摩擦表面之间产生的摩擦作用来传递 转矩。
履带式拖拉机
• 履带式拖拉机的传动系统和轮式拖拉机的主要区别在于后桥中没 有差速器，而在中央传动与最终传动之间装有左、右两个转向离 合器。亦即链轨式拖拉机的动力传动路径为：发动机→离合器→ 变速箱→中央传动→左右转向离合器→最终传动→左右驱动轮。
履带式拖拉机传动系
1．驱动轮 2．最终传动 3．转向离合器 4 ．后桥 5．中央传动 6．变速箱 7．传动轴
拖拉机自动导航技术
拖拉机自动导航技术江阿古丽·玛特安N o n g y e j i x i e拖拉机自动导航技术是精细农业技术中的一种,使用该技术可以保证准确的操作行距,工作方向和距离,提高作业精度。
此外还可以减少重复劳动,加快作业进度,减轻驾驶员的工作负荷。
目前发达国家对拖拉机自动导航技术的研究已经取得产品化的成果,我国近几年开始加强对该技术的研究。
自动驾驶车载系统是集卫星接收、定位、控制于一体的综合性系统，主要由卫星天线、北斗高精度定位终端、行车控制器、液压阀、角度传感器等部分组成（如右图所示）。
其中车载系统安装在车内，将GNSS 天线固定在车顶，通常将电台或者3G/GPRS 固定在车外，接收来自参考站的差分信号，达到RTK 解状态，并将定位信息传送给ECU ，ECU 通过RS232接收来自流动站的定位信息，结合角度传感器、陀螺仪感知行驶过程中的摆动与方向，经过数据处理，将控制信号传输给液压，并通过WIFI 或者有线网络在平板电脑上显示相关图形化信息，液压控制器接收到控制信号，控制阀门开关，达到控制方向的目的，作业拖拉机根据位置传感器（GNSS 卫星导航系统等）设计好的行走路线，通过控制拖拉机的转向机构（转向阀或者方向盘），进行农业耕作，可用于翻地、靶地、旋耕、起垄、播种、喷药、收割等作业，达到作业精准的目的。
一、自动导航驾驶系统安装要求1、不限品牌、车型，适用于任何进口及国产拖拉机，车况较好，便可安装该系统。
2、装卸简单方便，在不更改原拖拉机液压系统的情况下安装该系统，不会对原拖拉机造成任何损害，避免了因改装后而出现的液压故障以及车辆保修问题。
3、一套设备可多台拖拉机使用，由于该系统安装拆卸十分简单，一般只需要3个小时，而且不必改变原拖拉机的油路，因此可在不同拖拉机间进行装卸和调用，大大提高了设备的使用效率，可以为几个不同作业期或者在某台拖拉机故障或维修时更换使用一套系统。
二、自动驾驶系统作业注意事项1、拖拉机作业地块与基站距离最好在20千米以内。
拖拉机自动导航技术PPT课件
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精品ppt
2
农业机械导航技术的目的与意义
作为精细农业的一个重要分支，农业机械智能导航技术正越来越受到 关注，其主要优点包括：
1.农田标准化作业 农业生产逐步由传统农业向现代农业跨越，形成了标准化作业和规
范性操作，示范带动农业生产方式转变和机械化水平的提高，使农作物 种植实现规范化、集约化、标准化。 2 可降低劳动强度，提高田间作业质量
导航方式信标导航机器视觉导航gps导航这种导航方式是在拖拉机的工作环境内安放若干个位置标志拖拉机通过安装在机体上的测量装置如超声波激光电磁感应传感器测知拖拉机不各个信标之间的位置关系如距离戒角度推算出自身的位置从而使拖拉机按照预定的路线行驶
拖拉机自动导航技术
12级农机一班 赵芳
精品ppt
1
• 农业机械导航技术的目的和意义 • 农业机械导航的基本原理 • 我国农业机械导航技术研究进展
6
农业机械导航技术的基本原理
导航方式
信标导航 机器视觉导航 GPS导机的工作环境内安放若干个位置标 志，拖拉机通过安装在机体上的测量装置（如超声波、激 光、电磁感应传感器）测知拖拉机与各个信标之间的位置 关系（如距离或角度），推算出自身的位置，从而使拖拉 机按照预定的路线行驶。 其导航原理如右图所示
GPS导航自动驾驶技术通过在拖拉机上安装电动方向盘，控制系统 根据设计路线实现自动转向，驾驶操作人员不用关注拖拉机方向盘和行 走方向，可降低驾驶操作人员的作业疲劳度，提高田间作业质量。 3
精品ppt
3
3.可延长作业时间，提高作业效率
GPS导航自动驾驶技术不受作业时间的限制，大大提高了机车的出勤率 和时间利用率，缩短了播种期。
北斗导航拖拉机自动驾驶系统的应用
使 用 。接收信 号 连接 的 时间较 长 ，且在 启动 行驶 的１ ０ ０ ｍ 内出现弯 曲。所 以在 测绘 的过程 中，我们
四、安装北斗导航自动驾驶 系统 的经验
１ ． 对 安装 的拖 拉机 在不 带农具 的情 况下进 行
着重对停 车 ２ ０分 钟，关 闭导航设备 再重新 启动进 ｌ Ｏ ０ ０ ｍ 测验 ，在 １ ０ ０ ０ ｍ内设 ３ 个 点进 行往 返 几 次
有更多 的精力 与时间关注机 车和农具 的运行 情况 ， 更好地保证农 机具的正常运动。降低拖 拉机车主的 ４ ． 可有效 提高土地 中的阳光和水分 的利用率 。 使每棵植 株均匀的分布，享 有同等空间的阳光和水 ５ ． 提高残膜 回收率 ，中耕 追施基 肥利用率 高，
三、实际作业情况
上海 联 适 ８ ８台，上海 华 测 ６台，美 国约翰 迪 尔 ６ 面积 一 目了然 。 台，北京和众思壮 ３台。使用北斗导航装置棉花铺 膜播 种作业 面积 １ ． ０ ７ 万公 顷 ； 青 贮 玉米播 种 作业
面积 １ ６ ４ 公 顷。
一
３ ． 北斗导航与 自动驾驶 系统 可极大减轻驾驶员 的劳动强度 ，解放了驾驶 员的双手和眼睛 ，作业 时
具 有较强的抗 振性，同时具 有耐高低温等特 点。 车载接 收机 ： 车 载接 收机是 北 斗高精度 定位 提高灾害后重播作业质量 。 设备，接收北 斗卫 星信号，并 通过 电台或者 网络 等
通讯 方 式获取 基 站差分 数 据，从 而输 出高 精度坐 标 、航向、速度等定位信息。
液压阀 ： 液 压 阀是 系统 的液 压 控制系统 ，其
的连队作业时，可以切换到最近的基站来加强信号。 １ ． 测绘棉花播 种端直和接行 准确 我们针对棉
06农机作业GPS导航和自动驾驶专题培训课件
第六讲 农机卫星导航与自动驾驶系统
王 熙 教授
一、农机卫星导航系统作用
农业机械（拖拉机、收获机、喷药机等），安装了GPS 卫星导航与自动驾驶系统,在差分GPS导航定位下,可对农机 田间行走作业进行精确引导。
卫星导航系统组成示意图
卫星导航起垄作业现场
二、农机卫星导航系统优点
2003年友谊农场建设GPS差分站，引进凯斯（CASE） 公司大型自走式喷药机，开展喷药机卫星导航辅助驾驶试验 示范。
友谊农场五分场二队GPS差分站
CASE大型自走式喷药机
大西江农场GPS导航自动驾驶试验
2003年大西江农场应用卫星数据链差分系统，开展 拖拉机卫星导航自动驾驶试验。
拖拉机卫星导航自动驾驶田间试验
4.不用划印器，减少农机零部件，使用操作方便。
为了保证播种时相邻 行距的正确，播种机上安 装有划印器，作为机组行 进的依据。
划印器收起
划印器放下（工作状态）
拖拉机中心线对准划印器行驶
农机卫星导航系统优点
5.农机自动驾驶，减轻了驾驶员劳动强度 。 6. 对驾驶员技术水平要求降低，作业质量一致，作业标准 化程度高。
约翰迪尔拖拉机驾驶室内部配置
自动驾驶显示控制器
拖拉机卫星导航自动驾驶系统组成
导航自动驾驶控制系统原理
GPS与车载液晶显示器
GPS接收机
车载液晶显示器
控制驱动器
控制器收到实时定位信 息后，方向传感器向控制器 发送车轮的运动方向，控制 器 根 据 GPS 卫 星 定 位 的 坐 标及车轮的转动情况，实时 向液压控制阀发送指令。
JOHN DEERE自走式喷药机
2003年大西江农场约翰迪尔（JOHN DEERE）公司4700型 自走式喷药机安装有GPS导航装置。通过GPS导航装置辅助驾 驶员，人工操纵控制喷药机行驶方向。
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视觉导航
拖拉机的视觉导航是由CCD摄像机对周围环境实时探 测所获得的信息，规划出所需路径，并能够沿该路径在没 有人工干预的情况下.移动到预定目标。它具有信息探测 范围宽、目标信息完整等优势.是目前国内外研究较多的 导航方式。
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GPS导航
全球定位系统(GPS)的出现是现代导航技术的重大突破 ，具有定位精度高、时间精度准确、使用范围广、可全天 候使用以及易与信息设备相连等特点，是非常适合拖拉机 野外作业的导航系统。
6.可提高农业资源利用率，降低生产成本，提高投入产出比；
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农业机械导航技术的基本原理
导航方式
信标导航 机器视觉导航 GPS导航
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信标导航
• 这种导航方式是在拖拉机的工作环境内安放若干个位置标 志，拖拉机通过安装在机体上的测量装置（如超声波、激 光、电磁感应传感器）测知拖拉机与各个信标之间的位置 关系（如距离或角度），推算出自身的位置，从而使拖拉 机按照预定的路线行驶。 其导航原理如右图所示
的关键技术。一是智能化的路径识别和定位。由于拖拉机
的作业环境非常复杂，行走路线的智能化识别和定位必须
解决；二是转向机构的优化设计。转向机构直接决定拖拉
机运动的灵活性和控制的复杂性，为了设计出合适的转向
机构必须进行运动学和动力学分析，同时运用优化理论来 设计转向结构；_三是提高系统的实时性，由于图像处理
范性操作，示范带动农业生产方式转变和机械化水平的提高，使农作物 种植实现规范化、集约化、标准化。 2 可降低劳动强度，提高田间作业质量
GPS导航自动驾驶技术通过在拖拉机上安装电动方向盘，控制系统 根据设计路线实现自动转向，驾驶操作人员不用关注拖拉机方向盘和行 走方向，可降低驾驶操作人员的作业疲劳度，提高田间作业质量。 3
的计算量大，导致系统的实时性差。为解决这一问题，应 努力寻求图像表达与解释的新方法.在图像处理和识别软 件设计方方面力求算法的快速性和有效性.
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我国农业机械导航技术研究进展
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存在的问题及解决方法
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在过去几十年中，拖拉机自动导航技术已经取得了不
少研究成果，但离实用化和商品化还有很大距离，主要问 题:可靠性不高，存在较大的行走误差;行走速度低，效率 有待提高;制造成本较高。
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鉴于以上原因，在以后的研究开发中必须解决几方面
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3.可延长作业时间，提高作业效率
GPS导航自动驾驶技术不受作业时间的限制，大大提高了机车的出勤率 和时间利用率，缩短了播种期。
5.可以提高作业精度，避免漏行作业；
有关研究表明：最好的农机手在进行田间作业时能达到的精 度是10cm ，若在经过一天的劳作后，精度还会大大降低，而基于差分GPS(DGPS)的自 动导航农机作业精度可达到 3cm。
拖拉机自动导航技术
12级农机一班 赵芳
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• 农业机械导航技术的目的和意义 • 农业机械导航的基本原理 • 我国农业机械导航技术研究进展
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农业机械导航技术的目的与意义
作为精细农业的一个重要分支，农业机械智能导航技术正越来越受到 关注，其主要优点包括：
1.农田标准化作业 农业生产逐步源自传统农业向现代农业跨越，形成了标准化作业和规