试论自动导航技术在农业机械中的应用与发展

试论自动导航技术在农业机械中的应用与发展

作者：柳得山

来源：《农民致富之友》2020年第29期

近年来，我国的农业机械化得到了长足的发展，农业机械自动化、智能化技术水平不断提升，成为推动农业规模化生产、提高农业发展质量的重要手段。作为农业机械自动化、智能化的组成部分，自动导航技术在农业机械中得到了越来越多的应用，在农业生产效率提升过程中发挥了重要作用。本文就自动导航技术在农业机械中的应用与发展进行了讨论。

一、农业机械自动导航技术简述

即在农业机械上安装自动导航传感器，对农业机械的作业环境和运行信息进行准确感知，经过对感知到的信息进行处理而发出运行指令，控制农业机械按指令要求完成所承担的农业生产作业任务。此项技术主要包括环境感知、导航控制和地图构建等内容，可分为激光导航、地磁导航和引线导航等类别。

二、自动导航技术在农业机械中应用的意义

1、大幅度提高作业效率

在传统的农业生产过程中，农业生产主要靠人力劳动来完成，不仅劳动量大、时间长、投入多，而且生产作业质量还无法保证。另外，人工劳动导致农业种植无法形成规模，土地资源的利用率低，农业经济效益不高。在农业机械中应用自动导航技术，虽然初期需要在购置农机设备有一些投入，但在农业生产作业效率上有了明显的提高，利用自动导航技术不仅可以节省大量的人力劳动，还促进了农业的规模化生产，提高了农业生产作业质量。因此，从根本上来说，先期投入的回报率比较高，可以获得良好的效益。

2、农机手的工作强度明显减轻

传统的农业机械应用中，农机手发挥着主导作用，必须精力集中地操作农业机械，保证机车按规定标准进行生产作业，稍有失误还会导致作业质量降低。将自动导航技术应用到农业机械中以后，农机手无论在精神上和体力上都得到了解脱，只需进行简单的程序设定，农业机械就可以自主地完成生产作业，并且在质量上得到保證。农机手更多的是注意观察作业效果，根据实际情况对机车进行调整和控制。

3、降低农作物收获时的损失率

在传统的人力农业生产过程中，常常会由于人为疏忽、失误等原因，使农作物在收获过程中形成严重的浪费，如收获时机把握不准、割茬过高等，使农作物收获时的损失比较大。在农业机械中应有自动导航技术，可以确保农业机械按标准作业程序进行精准化收获，不存在遗漏、割茬高等问题，而且收获的速度快、效率高、损失率明显降低，显著提高了收获的质量。

三、自动导航技术在农业机械中的应用

1、与卫星导航系统结合

将自动导航与我国的北斗卫星导航技术完美结合，可以实现农业机械的自动驾驶，在不需要人工干预的情况下，自动导航系统可以按照设定的路线和作业程序，自主完成行驶与农业生产作业。一次设定后可以多次应用，能适应不同的地形和作业程序，对作业效率和作业质量都带来明显的提升。

2、精准实施农业生产作业

一是应用自动导航技术，可以实现对农业机械作业的精准控制，使农业机械按照设定的程序自主完成全部作业任务，不会出现遗漏或重复作业，作业过程中还可以对作业面积进行自动计算，使作业成果能得到及时反馈。二是应用自动导航技术，可以对农机的行进路线和行间距进行精准控制，保证农业机械能够精准完成从耕地到收获的全部农业生产作业过程。三是在农业机械中应用自动导航技术，可以充分发挥视觉导航系统的性能，在显示屏上清晰地观察农业生产作业环境，将农机作业的实时场景传送到农业机械调度指挥控制中心，并根据环境对作业程序进行优化调整，可以实现农业机械生产作业的标准化。

3、实施对农机作业的精细化管理

应用自动导航技术，可以将农业机械作业的成果直接置换为数据，使农业机械在耕地、播种、插秧、施肥、灌溉、收获等作业过程中达到稳定可靠，精确定位，为农业生产的管理者提供准确的作业信息，并对信息进行自动分析和核算，方便有关部门进行查询和管理。

四、农业机械中应用自动导航技术的发展

1、构建农机集群作业模式

随着我国农业机械智能化水平的不断提升，为进一步促进农业生产效率，应积极开发农业机械协同作业系统，可以实现多台农机联网、同步作业、同时控制，统一调度，使同类农机或类型不同的农机都可以协同应用，构建起一套农机集群作业的模式，使农业机械化生产效率得到进一步提高。

2、扩大自动导航技术的应用范围

目前，虽然我国农业机械自动导航技术得到应用，但应用的范围还不够广，应用的局限性还比较大，无法满足农业现代化对农业机械化发展的新要求。因此，农机推广部门和农机科研机构，一方面应加强对自动导航技术的研究，提高这项技术在农业机械中的适应性和先进性，另一方面还应加强对农机自动导航技术的推广，提高这项技术应用的广度和深度，以使这项技术能够更好地为农业生产服务，在农业生产中发挥更大的作用。

3、使自动导航技术更加人性化

在农业机械自动导航技术的应用中，还存在一些不够人性化的问题，比如操作技术相对复杂、农机作业还不够精确、有时还会对农作物造成损害等等。因此，在农业机械自动导航技术的发展中，还需要科技工作者继续加大对自动导航技术可视化和参数化的研究开发力度，尽量实现自动导航技术的人性化，达到人机合一的目标。

综上所述，农业机械自动导航技术为农业现代化提供了动力，应结合农业机械生产作业实际，进一步发展农业机械自动导航技术，以不断促进农业现代化的实现。

（作者单位：161621黑龙江省克山农场农机科）