摘要：农业问题一直以来是我国国民经济的重要支柱，科学技术的迅猛发展极大地促进了我国农业机械化生产水平的不断提升。本文从导航技术、视觉导航技术、机械导航技术等方面分析了其在农业机械中的运用，并对未来农业机械导航技术的发展趋势展开了探讨。
关键词：机械化;?农业生产;?导航技术;?应用;
前言：当前，我国现代化农业生产逐步朝着化、机械化、信息化、规模化的方向迈进，显著提升了农业生产效率。农业机械化帮助农民快速完成田地播种、除草、施肥、收获等工作任务，极大地减轻了农民负担。在农业机械化操作过程中，自主导航技术作为实现这一操作的基础功能，能够有效实现农业机械生产的路径规划和导航控制。基于此，本文主要针对导航技术在农业机械生产中的运用展开讨论，并分析农业机械导航中导航控制技术的应用前景。
1 导航技术在农业机械的运用
六工镇位于昌吉市东北郊8公里处，东连乌鲁木齐市、米东区，北接五家渠市，西联昌吉市滨湖镇，辖区呈东北-西南长条状，总长23公里。省道昌五、乌五公路横贯全镇，辖区总面积108平方公里，耕地面积7万亩，先后荣获“全国文明村镇”、“全国环境优美镇”、“全国农业旅游示范点”、“自治区园林城镇”、“自治区依靠科技奔小康示范镇”等荣誉称号。
近几年六工镇不断优化产业结构。紧紧围绕“一村一品”目标，结合六工镇的区位优势及各村种植特点，集中在十三户村、沙梁子村完成部分土地整合，近三年完成各类农作物播种面积共计10万亩，其中粮食作物3万亩，经济作物7万亩，在土地耕整、种植过程中导航技术运用极大地减轻了本镇农民负担，提高生产效率。
1.1 在土地整备机械中的应用
土地是作物生长的根基,土地整备是农业生产的首要环节,该环节的效率和精度直接影响着下一环节的进行。机械的使用将会提高工作效率,土地整备机械主要有拖拉机、耕地机、平地机、施肥机等。传统的土地整备机械需要具有一个较高水平的驾驶员来操作,作业效率和作业质量不高。将导航技术引入土地整备机械中,可以实现无人驾驶,进行导航和测量地形起伏状况。在实际应用中,北斗导航技术通过全球定位系统提供实时的农机位置信息,引导拖拉机和耕地机按照设置好的优化路线安全、准确地进行田间作业,从而减少重复作业区和遗漏作业区的面积。卫星导航技术引入平地机中,实现了不受天气和地势的影响,连续24 h作业,大大提高了作业效率和作业质量。在施肥机中的应用,根据相关传感器收集的农田内的土壤墒情,实现肥量动态调控,进而实现变量施肥。
导航技术在土地整备机械中的应用,实现了无人驾驶拖拉机、变量施肥,提高了工作效率和作业质量,降低了农机操作人员的工作强度,促进了土地整备机械向高效率和高精度方向发展。
1.2 水肥一体化技术的应用
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，水肥一体化使压力灌溉系统，将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起，均匀、准确地输送到作物根本土壤。采用灌溉施肥技术，可按照作物生长需要，进行全生育期需要设计，把水分和养分定量、定时、按比例直接提供给作物。压力灌溉有喷灌和微灌等形式，目前常用形式是微灌与施肥的结合，且以滴灌、微灌与施肥的结合居多，微灌施肥系统由水源、首部枢纽输配水管道、灌水器四部分组成，水源有：河流、水库、机井、池塘等。首部枢纽包括电机、水泵、过滤器、施肥器、控制和测量设备、保护装置。输配水管道包括主、干、支、毛管道及管道控制阀门。灌水器包括滴头和喷头、滴灌带等。?
相对于传统的灌溉技术，水肥一体化技术在节水方面相当的高效。传统的浇灌技术一般采取的是畦灌一级大水漫灌，这两种灌溉时水常在运输途中被浪费，但是水肥一体化技术，可以帮助水肥融合在一起，采用的是可控管道，方式是滴状作物的根系，这样可以减少水分的下渗一级蒸发，使水分得到充分的利用，通常可节水30%以上。
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2 导航技术在测试土壤性质的应用
农作物依靠土壤才能茁壮成长，而导航技术可以测试土壤的性质、土壤的酸碱度，并据此种植出不同的农作物，实现了“橘生淮南则为橘，橘生淮北则为枳”，根据导航技术因地制宜，记录土壤信息，为实验科学研究提供样本。衡量一个农业的好坏的标准就是产量，如何对农业产量进行监控，导航技术应用十分重要。在导航技术的帮助下就可以很好的解决人工搜集资料，做到快速准确的预测亩产信息，通过选择典型的几个区域，取几个标准测试，最后在把得到的数据进行一个汇总，实现以点带面的统计。
3 视觉导航技术在农业机械中的运用
相较于传统的北斗导航技术，视觉导航技术在农业机械中的应用，借助机器视觉，导航的灵活性更强，范围更广。特别是随着我国农业生产领域的不断发展，农田范围不断扩大，借助机器视图，对农田间的图像信息进行搜集，能够确保搜集到的信息更加完整、真实、丰富。视觉导航技术这一理念最早由英国农业学家提出。装载视觉导航技术的农业机械在实际应用中能够识别图像，并对其进行跟踪检测，能够实现田间除草等农业操作。例如，借助卡尔曼滤波融合传感器，在弯曲作物田地间展开实验，利用农业车辆的视觉导航系统，运用机器视觉对弯曲作物进行检测，每帧图片处理的时间约为5～12s。借助Hough变换融合，使系统能够同时搜集多行信息，有效的应对田间存在的杂草干扰，实现了独自检测农作物的功能。
4导航技术在农业未来发展领域的应用
我国国土面积幅员辽阔，导航技术在未来的农业中推广是大势所趋。导航技术的运用可以提高农业生产效率。人与自然的环境现在越来越突出，如果不保护自然环境，那么人类将无立足之地。马克思说过人与自然的和谐在于人要尊重自然。环境问题一旦透支过度，粮食、空气、水资源都会受到威胁。导航技术就可以在农业生产中大显身手，准确把握农业生产环节，在提升人力效率，减少资源浪费方面发挥独特的作用。
导航技术的核心是北斗导航的应用。只有定位了，才能准确的指导。北斗导航系统实际上是北斗导航发射卫星发射信号，日常生活中用到的北斗导航实际上北斗导航接收器。北斗导航卫星发射信号，北斗导航接收器（手机、GPS手表、各类导航仪等）接收信号，两者之间并没有双向信息流———北斗导航卫星也并不知道、或者说无需知道多少接收器在接收它发出的信号———它只是不断的在发出而已。北斗导航具备接收信息地面信号的能力，不过接收的只是地面监控站的信息。就北斗导航这样的无源定位系统而言，目前太空中有30+颗北斗导航卫星（其中几颗是备用状态），它们每隔一段时间就与地面监控站进行通讯，监控站再将包含轨道北斗导航的导航文件传输至卫星。获得信号越多，位置状况也会更加精准。
5结语
农业的发展离不开科技的支持，在农业机械化操作过程中，导航技术作为基础功能，通过自身携带的各项传感器，对周边环境进行感知，并将得到的信号数据进行处理，实时获取自身的位置和姿态信息，最终能够有效实现农业机械生产的路径规划和导航控制，完成各项操作任务，六工镇在这方面才刚刚起步，这就要求提升导航技术的普及率，使之能够更好地运用到农业实际生产中，产生更好的经济效益。
参考文献
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