農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)研究進(jìn)展分析

馮振華

摘要：農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)作為一種先進(jìn)的創(chuàng)新技術(shù)手段，能夠?qū)⑥r(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)與導(dǎo)航技術(shù)合理融合。針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)內(nèi)涵以及農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)運(yùn)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)分析，其目的是研究出農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)常用方式以及農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，以便于確定農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)生產(chǎn);農(nóng)業(yè)機(jī)械;自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)

隨著我國(guó)信息化與科技技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)各行各業(yè)都積極開展了科技技術(shù)改革。農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)作為信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)當(dāng)中發(fā)展的新成果，為農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了強(qiáng)大的信息技術(shù)保障。本文將針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)內(nèi)涵概述

在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)當(dāng)中，主要涉及到的技術(shù)內(nèi)容有農(nóng)田地磁導(dǎo)航技術(shù)、激光導(dǎo)航技術(shù)、陰線導(dǎo)航技術(shù)等[1]。針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)當(dāng)中的地磁導(dǎo)航技術(shù)，可以利用地球磁力的作用針對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制與導(dǎo)航;針對(duì)激光導(dǎo)航技術(shù)來(lái)說(shuō)，主要是利用激光優(yōu)良的傳遞性，通過(guò)對(duì)外發(fā)射光束的手段，與機(jī)械裝置構(gòu)建成技術(shù)聯(lián)系，以便于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航控制工作。針對(duì)陰線導(dǎo)航技術(shù)來(lái)說(shuō)，是事先在地下埋設(shè)發(fā)射裝置與機(jī)械設(shè)備配合使用，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航控制工作。因?yàn)檗r(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)當(dāng)中不同技術(shù)對(duì)環(huán)境和客觀的需求存在差異，所以在實(shí)際開展農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航的時(shí)候，其技術(shù)選擇也呈現(xiàn)多元化的方式。在我國(guó)信息技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)下，信息化技術(shù)農(nóng)業(yè)也深入推進(jìn)，由于我國(guó)農(nóng)業(yè)地形復(fù)雜，促使農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)形成多元化發(fā)展的趨勢(shì)，這對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展來(lái)說(shuō)既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。

2農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

2.1有利于減少機(jī)械操控人員勞動(dòng)強(qiáng)度

雖然農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)當(dāng)中投入使用，為農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了強(qiáng)大推動(dòng)力、解放了農(nóng)民的雙手，但是機(jī)械操作人員自身的勞動(dòng)量在不斷加大[2]。積極的將農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，可以進(jìn)一步降低勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，通過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)操控便可以替代傳統(tǒng)勞作、復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作，能夠提高我國(guó)農(nóng)業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)效率，并且規(guī)避了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)勞作對(duì)勞動(dòng)者的身體傷害。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作危險(xiǎn)性相對(duì)較大，農(nóng)民在進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中往往會(huì)被生產(chǎn)工具損傷或者被農(nóng)藥蝕傷，而農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)投入使用，可以有效避免相關(guān)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)威脅，真正地保障了勞動(dòng)者的安全。

2.2有利于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量

傳統(tǒng)單一的農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)，機(jī)械操作人員自身素質(zhì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了極大的影響?？v觀當(dāng)前使用農(nóng)業(yè)機(jī)械的人員，一般都是沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的農(nóng)民，在操作農(nóng)業(yè)機(jī)械的過(guò)程中往往會(huì)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)、操作不精準(zhǔn)、人為疏漏等原因，造成播種、施肥、翻地等環(huán)節(jié)上的疏漏，直接影響農(nóng)作物的產(chǎn)量[3]。積極地將農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中，可以通過(guò)信息化、智能化技術(shù)，利用傳感器和導(dǎo)航技術(shù)，清晰地辨別出未開展生產(chǎn)的位置，避免了生產(chǎn)勞作遺漏的現(xiàn)象，處理各個(gè)細(xì)節(jié)，保障農(nóng)作物的收成。

2.3有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)規(guī)?；l(fā)展

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的發(fā)展和進(jìn)步，出現(xiàn)了農(nóng)耕地資源利用不集中的現(xiàn)象。隨著土地流轉(zhuǎn)事業(yè)的全面發(fā)展與改革，很多農(nóng)村地區(qū)都呈現(xiàn)出了農(nóng)業(yè)規(guī)?；l(fā)展與生產(chǎn)的趨勢(shì)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，從整地施肥到農(nóng)作物收割，都需要大量的人力資源支持。但是隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程，很多農(nóng)村地區(qū)的勞動(dòng)力都出現(xiàn)了流失的現(xiàn)象，很難滿足大規(guī)模農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求[4]。積極的將農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的過(guò)程中，可以充分展現(xiàn)出其大規(guī)模勞作的優(yōu)勢(shì)，不僅可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展，而且減少了人力資源的投入，省時(shí)省力縮短了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

3農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)常用方式

3.1GPS定位系統(tǒng)

GPS定位系統(tǒng)稱之為全球定位系統(tǒng)，能夠充分的結(jié)合衛(wèi)星技術(shù)手段和通信技術(shù)手段，全天候、全時(shí)段、全方位的針對(duì)被檢測(cè)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)。此外，GPS定位系統(tǒng)投入運(yùn)用時(shí)的精準(zhǔn)度高、成本價(jià)格較低，并且可以生動(dòng)形象地構(gòu)建出三維信息，保障自動(dòng)導(dǎo)航工作的精準(zhǔn)性和全面性。GPS定位系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中的主要運(yùn)用途徑相對(duì)較多，可以運(yùn)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械的車輛定位、防盜、返劫等工作當(dāng)中。在農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中運(yùn)用GPS定位系統(tǒng)，可以有效的強(qiáng)化作業(yè)效率、更加方便農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和勞作。

此外，GPS定位系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中的運(yùn)用也較為廣泛。不僅可以運(yùn)用到土地質(zhì)量監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)，而且還可以運(yùn)用到不定量施肥環(huán)節(jié)當(dāng)中。在GPS定位系統(tǒng)的輔助之下，可以保障農(nóng)業(yè)機(jī)械有序、有規(guī)律地在田間地頭進(jìn)行生產(chǎn)。在開展生產(chǎn)的過(guò)程中，能結(jié)合不用土地質(zhì)量進(jìn)行位置確定，結(jié)合不同土壤的實(shí)際信息分區(qū)域、區(qū)別化地開展施肥，確保整體施肥工作科學(xué)性。

相比傳統(tǒng)人工施肥來(lái)說(shuō)，GPS定位系統(tǒng)融入到機(jī)械施肥工作當(dāng)中，可以更好地把握施肥量。由于農(nóng)民自身的農(nóng)業(yè)知識(shí)相對(duì)薄弱，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)施肥工作一般結(jié)合農(nóng)民的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)開展施肥，其質(zhì)量難以保障更不用說(shuō)結(jié)合土質(zhì)解決土地問(wèn)題。而GPS定位系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備當(dāng)中的融入，可以有效結(jié)合農(nóng)業(yè)土地的實(shí)際質(zhì)量，科學(xué)地設(shè)置出施肥量，在確保施肥工作效率的基礎(chǔ)上，起到土地養(yǎng)護(hù)的作用，最大程度上發(fā)揮出GPS定位系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，為農(nóng)村地區(qū)的集約化生產(chǎn)、規(guī)模化耕作提供強(qiáng)大基礎(chǔ)技術(shù)保障。

3.2視覺導(dǎo)航系統(tǒng)

相比GPS定位系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，視覺導(dǎo)航系統(tǒng)更加具有科技化和先進(jìn)化，能夠更為直觀地開展導(dǎo)航。在視覺導(dǎo)航系統(tǒng)融入到農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中，可以利用導(dǎo)航技術(shù)將周圍的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境清晰直觀地呈現(xiàn)在屏幕當(dāng)中，這樣機(jī)械駕駛者可以精準(zhǔn)地開展生產(chǎn)。

視覺導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中，可以針對(duì)田地每一壟、每一畝土地進(jìn)行精準(zhǔn)的探測(cè)，精確田地的位置和實(shí)際信息，以便于農(nóng)民更好的針對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行操作。但是視覺導(dǎo)航系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中，往往還存在不完善的地方，只能針對(duì)農(nóng)作物位置進(jìn)行操作，無(wú)法結(jié)合農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境、自然因素等內(nèi)容進(jìn)行分析，導(dǎo)致視覺導(dǎo)航系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)用與推廣中存在一定的阻礙。

4農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

4.1跟蹤技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)當(dāng)中的跟蹤技術(shù)，便是可以針對(duì)被跟蹤目標(biāo)的方向開展準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)化的定位。在農(nóng)田實(shí)施耕作時(shí)，農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)行速度相對(duì)較低，但是對(duì)于機(jī)械生產(chǎn)操作的要求相對(duì)較高。想要確保農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)操作質(zhì)量，就應(yīng)該針對(duì)機(jī)械的速度和操作目標(biāo)進(jìn)行明確的把控。在田間開展生產(chǎn)的過(guò)程中，跟蹤技術(shù)可以針對(duì)機(jī)械運(yùn)行的實(shí)際狀況進(jìn)行反饋，并且結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況開展信息反饋，制作出明確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作計(jì)劃，避免出現(xiàn)機(jī)械操作偏差的現(xiàn)象。跟蹤技術(shù)在開展定位和導(dǎo)航工作的過(guò)程中，最為重要的技術(shù)便是神經(jīng)控制技術(shù)以及模糊控制技術(shù)，通過(guò)兩種技術(shù)相互協(xié)作，便可以針對(duì)人的操作職能進(jìn)行模擬，有效地在保障機(jī)械自動(dòng)操縱質(zhì)量的基礎(chǔ)上，適應(yīng)不同地域條件和農(nóng)業(yè)環(huán)境的生產(chǎn)需求，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航工作效率。

4.2環(huán)境感知技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)便是利用傳感器技術(shù)針對(duì)周圍的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集，并有效地處理相關(guān)農(nóng)業(yè)信息，創(chuàng)建出全面的信息環(huán)境模型。環(huán)境感知技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中投入使用，可以有預(yù)見性地針對(duì)周圍的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行解決，準(zhǔn)確的感知周圍環(huán)境的變化，以便于為農(nóng)業(yè)機(jī)械操作者提供良好的決策保障。在我國(guó)信息化技術(shù)和科技技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)下，傳感器的類型也在漸漸增多，并且其質(zhì)量也在不斷提升。環(huán)境感知技術(shù)質(zhì)量的不斷增強(qiáng)能夠更好地對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)提供更高質(zhì)量的基礎(chǔ)保障，切實(shí)增強(qiáng)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的環(huán)境感知力。例如，在除草機(jī)當(dāng)中融入環(huán)境感知技術(shù)，便可以清晰地針對(duì)雜草的位置進(jìn)行識(shí)別，準(zhǔn)確全面地進(jìn)行雜草清理。

5農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)會(huì)更加精準(zhǔn)化和多元化，其中多機(jī)協(xié)同導(dǎo)航技術(shù)和GNSS導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)成為未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)重點(diǎn)。多機(jī)協(xié)同導(dǎo)航技術(shù)能夠有效地降低農(nóng)業(yè)機(jī)械操作的資金投入，起到了資源節(jié)約的作用，強(qiáng)化了農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的效率。可以將多種不同機(jī)型農(nóng)機(jī)協(xié)同使用，構(gòu)建成農(nóng)機(jī)集群作業(yè)模式，共同開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提升我國(guó)大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際效率。針對(duì)GNSS導(dǎo)航技術(shù)來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，精準(zhǔn)的探測(cè)出衛(wèi)星的實(shí)際距離，利用相對(duì)定位手段和絕對(duì)定位手段，獲取出衛(wèi)星天線和探測(cè)目標(biāo)之間的位置。GNSS導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械當(dāng)中的運(yùn)用，可以更加精準(zhǔn)地針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行定位，精準(zhǔn)地把控農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行的速度和位置，最大程度上提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)性。隨著我國(guó)信息技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)效率將會(huì)不斷地增強(qiáng)。

6結(jié)語(yǔ)

總而言之，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)作為我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要成果，能夠切實(shí)保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量。同時(shí)，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)大規(guī)模集成化發(fā)展、解放勞動(dòng)者的雙手、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。GPS定位系統(tǒng)以及視覺導(dǎo)航系統(tǒng)，作為農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的主要工作形式，能夠有效地促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械操作的科學(xué)化，展現(xiàn)出導(dǎo)航技術(shù)的實(shí)效性。跟蹤技術(shù)與環(huán)境感知技術(shù)是當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)中的重要技術(shù)內(nèi)容，為農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)帶來(lái)了強(qiáng)大保障。隨著我國(guó)導(dǎo)航技術(shù)的不斷發(fā)展，會(huì)衍生出更多的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，切實(shí)推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化發(fā)展，展現(xiàn)出我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展不竭生命力。

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