农业机械导航技术的应用及发展

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年第19期   作者:柳娟
[导读] 随着我国科学技术的,不断发展,自动导航技术越来越重要
        柳娟  
        正阳县农业综合行政执法大队  463600
        摘要:随着我国科学技术的,不断发展,自动导航技术越来越重要,广泛应用于数字农业领域,不仅是精准农业实践中的关键技术,是精准农业生产数字控制和提高农业机械效率的基础。基于此,本文在现有研究基础上,从农业机械存在的问题和自动导航技术概述出发,针对自动导航技术在农业机械中的优势及应用展开分析,详细阐述了其未来发展方向,仅供参考。
关键词:自动导航技术;农业机械;应用;发展趋势
        近年来,我国农业技术水平不断提升,农业机械作为一种重要的方式,推动了农业大规模生产,增强了农业抗风险能力,对于现代农业的建设具有现实意义。但从总体上说,我国目前的农业机械化水平并不完善,在高效作业、精准作业等方面还有欠缺。我国在 1994 年就有学者进行精细农业的研究。国家“十五” 科技战略重点将发展精准农业技术、 提高农业生产水平作为重中之重[1],这种农业发展模式以现代信息技术为依托,实现农业生产收益的最大化。精准农业理念的实施需要依靠现代化的农业机械技术来实现,精准农业对农业机械的要求是高度的现代化和智能化,而自动导航技术作为精准农业的核心技术,将是实现这一目标的有效途径。因此,在我国农业转型升级的关键阶段,加强自动导航技术在农业机械中的应用,将是数字化农业的重要内容。
1 农业机械自动导航技术概述
        顾名思义,自动导航技术就是农业机械利用自身携带的传感器感知周围环境和车体的信息,通过对获取信息处理并进行导航决策和控制,从而完成相应的农业生产任务。运用在农业机械中的自动导航技术是一种创新性的技术,主要包括环境感知技术、导航控制技术和地图构建技术。具体的导航技术又被分为多个类别,如激光导航、地磁导航、引线导航等[2]。自动导航技术在海洋渔业、精准导航、远程监测、作业管理等方面特发挥了极其重要的作用。
2 农业机械中运用自动导航技术的意义
2.1 减轻农机操作人员的工作强度
        自动导航技术被应用在农业机械之后,农机操作人员无需集中精力于农业机械的行驶方向,只需要简单的几步操作就可以完成作业要求。在作业之余,劳动者还可以更多的关注作业的量化成果,代替了传统的劳动力作业,有效的降低了农机操作人员的劳动强度和劳动风险。
2.2 提高农业生产效率
        在传统的农业生产活动中,一个生产作业的完成往往需要大量的人力、物力和时间,农业生产质量也受到一些人为失误等因素的影响,另一方面,传统的农业种植区域比较分散,土地资源利用不集中,农业生产活动过程不连续,工作效率低。在农机中引用自动导航技术后,通过整体规划就可以实现规模化作业,从播种到收获的整个过程实现机械化, 大幅度提升了农业生产效率。
2.3 降低收获损耗
        在过去的农业生产活动中, 由于人为操作不当或者对成熟时机的把握不够准确等原因,很容易造成农作物的损害或者遗漏部分农作物,导致产量直接下降。采用自动导航技术之后可以精准的进行农业的播种与收割,通过这种先进的技术来处理诸多细节问题,可提高农作物采收的质量与效率[3]。
3技术应用
3.1 土壤情况应用
        从客观的角度上来说,土壤作为农作物成长的重要基础,其质量问题将会直接影响农作物的产量和质量水平,因此工作人员需要对土壤的真实情况进行实时的检测,使用机械导航技术不仅可以对不同区域内的农田进行土壤样本的均匀采集,同时还可以自动将土壤的检测结果通过网络信息传输至工作台的检测系统中,为工作人员对土壤情况等相关信息的掌握和分析提供了真实的理论依据,有利于工作人员对土壤进行科学的调整,以求获取更好的农作物收成。


3.2?农作物产量应用
        该技术在农业生产作业中还可以用于检测检测农作物的产量,工作人员可以将机械导航技术与农作物收割机相互融合,通过这种方式在收割机完成收割作业的过程中便同时也获取了农作物的产量,使用该方法所得出的农作物产量的精确度非常高,因此该技术也受到了农业生产人员的广泛认可和推广。该技术在实际检测农作物产量的过程中还可以根据所收割农作物种类的不同来选择不同的导航系统,以求达到最佳的检测效果[4]。例如,对于豆类农作物的收割作业,工作人员可以选择以重量为主要检测对象的机械导航技术,而对于小麦等农作物则可以以体积作为主要的检测对象,工作人员可以适当地对机械导航技术进行调整,从而给进一步提高农作物产量检测结果的精确性。
3.3?肥料控制应用
        传统的农业生产中都是以人工的方式进行施肥工作,这种方式下的施肥效率非常低,很容易出现不均衡的施肥效果,导致肥料的浪费,而机械导航技术则可以有效地解决这一问题,工作人员在使用该技术进行施肥作业时,可以先利用该技术对所需施肥的农田区域进行取样调查,然后根据该农田区域内土壤的实际状况制定科学的施肥方案,并且通过机械导航技术来均匀快速地完成整个施肥作业,提高施肥效率,降低施肥成本[5]。
4 自动导航技术在农业机械中应用的发展方向
4.1 多机协同导航技术
        随着我国现代化农业的不断推进,为了再促进农业生产效率,降低农机使用资金投入和能源消耗,采用多台同种或异种农机协同使用,农机之间进行联网,由监管中心统一监管调度,构建农机集群作业模式,进一步强化我国机械化生产的效率。
4.2 GNSS 导航技术
        全球导航卫星系统 (GNSS) 作为空间信息基础设施,是精准农业的重要技术支撑,是发展现代农业和实现农业可持续发展的关键技术。GNSS在农机作业监管、农机精准操控和农场精细管理等方面,有着重要和广泛的应用。GNSS 导航技术是通过卫星对实际位置的距离进行精准的计算。利用相对定位方法和绝对定位方法,获取卫星天线和探测目标之间的位置。采用这一技术,可以更加准确的获得农机作业的位置、方向和速度,操作人员通过这些信息可以更好的把控农机进行作业,这将大幅度提升农业生产上的精确性[6]。
4.3 人性化功能开发
        在我国农业生产活动中,在大规模实行机械化采收的同时,不可避免的会对部分农作物造成损害。因此,在之后的农业机械自动导航技术的发展中,需要结合信息技术进行参数化、可视化的功能开发,根据农作物成熟度的不同,批量采收,达到人性化的目的。
5 结束语
        综上所述,自动导航技术在我国农业机械中的应用是实现精准农业的必然要求,也是农业机械实现转型升级的有效途径。在农业生产活动中,通过采用自动导航技术,农业机械可以更精准有效的工作,从而提升农业生产效率。虽然现阶段已取得了部分显著的效果,但自动导航技术在农业机械中的应用还存在一些不足,需要从事相关技术的科研人员不断改革和创新,使得农机自动导航技术实现互联化、智能化,更加精准的服务于农业生产。相信随着我国科学技术的不断进步,自动导航技术在农机中的应用会取得新的突破,为乡村振兴建设助力。
参考文献
[1] 王赟. 农业机械自动导航技术研究进展[J]. 中国标准化, 2019 , (16): 227-228.
[2] 蒋腾. 北斗导航拖拉机自动驾驶系统的应用[J].农机科技推广, 2017, (7): 29-30.
[3] 冯振华. 农业机械自动导航技术研究进展分析[J].农机使用与维修, 2019, (7): 27-28.
[4] 吴才聪. 北斗在农机精准作业中的应用及思考[J].农业工程技术, 2017, 37(30): 39-41.
[5] 张琳洁,, 张文爱, 韩应征, 等. 农业机械导航关键技术发展分析[J]. 农机化研究, 2016, 38(6): 101.
[6] 刘群峰, 肖晴, 韦祺然. 农业机械导航技术的发展与应用[J]. 南方农机, 2017, 48(7): 139-140.
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