農業機械導航技術發展研究

[摘 要] 基于現代化農業的發展背景，越來越多的科學技術在農業生產領域得到推廣與應用。例如，導航技術是農業機械運作的關鍵技術，與此同時也是農業領域研究的重要課題。導航技術在農業生產中的應用，不但提升了機械作業效率，而且順應了現代化農業發展的需要。基于此，本文主要對農業機械導航技術的實際應用進行論述，并展望農業機械導航技術的發展趨勢。

[關鍵詞] 農業機械;導航技術;發展趨勢;應用

[中圖分類號] F323.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2019）03-122-2

近年來，隨著導航技術的不斷發展以及在農業生產領域的應用，成功實現了農業作業的自動化發展。導航技術在農業生產中的應用，能實現自動播種、除草、施肥、灌溉等作業，不但有效提高了農業機械的運作效率，而且大大降低了農業的勞動強度，促進了我國農業領域的智能化發展。因此，農業生產部門要結合我國的農業發展現狀，加大對農業機械領域的科技投入，進一步提高農業機械的應用比例，并將先進的技術應用到實際的農業生產當中，進而推進我國農業智能化、數字化、現代化發展。

1 農業機械導航需要具備的關鍵技術

1.1 智能控制系統

當前，基于機械導航的工作環境，農業機械對控制系統技術更為依賴。智能控制系統主要分為2種，即縱向控制與橫向控制。縱向控制需要在導航技術的支持下，才能完成對機械的位置、路徑規劃及工作量計算等工作。而橫向控制主要是針對農業機械進行控制，通常對于導航技術的使用較少。因此，農業機械導航技術水平的高低，嚴重影響著縱向控制技術的應用。目前，我國在農業飛行機械的使用當中，主要借助GPS定位系統、GIS系統等進行相關的作業，并且采用神經網絡及模糊控制對飛行機械進行控制。神經網絡的應用成功地實現了農業機械的直線行駛。而模糊控制的應用實現了機械的轉向等功能，對于農業機械的發展及作業發揮十分重要的作用。

1.2 地圖營造技術

通常，地圖營造技術主要是指農業機械在實際的作業當中，當其獲取到外界的相關信息后，在其系統當中營造與模擬環境。目前，投入使用農業機械時，可以借助紅外線技術及小型視覺傳感器等技術優勢，實現全天候的環境信息加載。同時，借助預設的數學模型對外界環境進行直接模擬，并建立信息地圖。另外，利用地圖技術幫助農業機械選擇具體的導航方式。導航設備的地圖營造能力越強，農業機械導航的效果越明顯，并且所導航出現的信息越精細化，進而確保線路規劃的完善性[1]。

2 農業機械導航技術的應用

2.1 播種前進行土壤勘測

在傳統農業播種之前，需要人工進行農田勘察，然后根據實地勘察結果進行土地平整。這種農業作業模式不但消耗大量的時間，而且極易導致農業作業出現問題。而現代化農業機械化耕作完全打破了傳統耕作模式。在農作物播種之前，可以借助導航技術的優勢，對將要播種的土地進行技術勘察，通過對勘察數據進行綜合分析，進而得出土壤的成分、結構、性質等，然后根據數據分析結果選擇適合播種的作物。

2.2 作物生長期間的實時監視

由于農業經濟作物生長周期相對較長，通常會受到天氣、施肥、土壤、水源等因素的影響。因此，要想保證農作物健康生長，則需要加強對作物的實時監控。傳統模式下人工監控難度系數較大，而導航技術在農業領域的應用成功解決了傳統人工監視存在的缺陷與不足。導航技術能做到對農作物的全過程進行實時監控，并能科學預測天氣變化，為農戶采取預防措施提供了信息保障。這在一定程度上降低了農作物受到天氣因素的影響，不但保障了農作物健康生長，而且大大提高了農作物的總體產量。

2.3 控制施肥量

導航技術能對土壤養分進行整合，對不同季節土壤的狀態進行實時監測。通過判斷、分析土壤養分含量，然后利用GPS定位系統，發揮計算機的優勢，對作物進行適量施肥。由于不同作物所需的肥料及其用量會有所不同，計算機能正確把控不同作物的施肥量，做到精細化施肥管理。GPS定位技術監控施肥，能改善傳統施肥模式，保證施肥量的合理性。

2.4 指導農田空中作業

在實際的農業生產當中，通常會出現諸多疑問，極不利于線下空中作業。因此，相關部門可以結合當地的氣候類型、地勢結構等因素，確定相應的運轉軌道，然后發揮GIS技術的優勢，指導農田空中作業。在此過程中，可以利用GPS技術精準定位，幫助相關作業人員完成作業任務。

3 農業機械導航技術發展趨勢

3.1 全面引入GPS系統，實現精細化管理

隨著科學技術的不斷發展，傳統的機械技術難以適應現代農業的發展需要，先進的科學技術將會促進農業技術的進一步發展。隨著農業機械化的不斷發展，GPS系統及衛星導航技術將會在未來的農業領域得到全面應用。在農業耕作作業當中，實現精準定位，從而提升農業機械化作業的整體效率，充分保證機械運行的精準性，進而實現精細化管理。此外，GPS系統能對作物生長所需的土壤進行分析，根據土壤養分含量、農作物生長的需要，提升作物生長所需元素的投放效率。現階段，雖然GPS系統已經發展成熟，并且在農業生產領域得到了應用，但是仍然存在一定的局限。未來GPS系統將會在農業領域得到全面推廣與應用，實現精細化管理。

3.2 引入傳感、液壓技術實現對農業生產的實時監控

在農業機械設備的實際運行過程中，通過液壓技術對機械設備進行相應的控制，進而實現對農業機械耕作的全程監控。如若將液壓技術與傳感技術有機結合，并將其應用到機械化耕作當中，則會大大提升農業耕作的整體效率，實現整體農業生產的自動化管理。例如，播種機、施肥機、噴灑農藥機等。在實施機械全程自動化的監控與管理過程中，可以對相應的數據進行反饋及收集[2]。一般作業人員會將小型的傳感器安裝在收割機上，通過傳感器能實現對農業作業溫度、水分等進行數據搜集。此外，如若將傳感器與GPS監控系統相結合，能實現對農作物全過程進行實時監控。

3.3 引入網絡信息技術，實現生態化管理

要想實現機械導航技術在農業生產當中得到全面應用，則需要加強對農業機械的改革與創新。積極轉變傳統的機械耕作方式，積極引進先進的網絡信息技術，實現信息化管理。當前，部分精準的機械技術在農業生產領域得到應用，成功打破了傳統作業模式，大大提升了農業機械的運行效率，降低了農業生產成本。與此同時，網絡信息技術在農業領域的應用，有效地保護了農業生產資源，合理利用了土地資源，有效避免了資源浪費。與此同時，有效保護了農業生態環境，進一步促進了農業生態化發展。生態問題是我國未來農業發展所面臨的主要問題，生態化管理也是農業機械化發展的總體趨勢，加大網絡信息技術在農業生產中的應用比例，不但有助于實現生態保護，而且將會實現農業生態化管理。

4 結語

隨著農業機械導航技術在農業生產領域的應用，大大提升了農業作業的整體效率，對于提升機械的運行效率發揮著重要的作用。尤其在現代化農業的發展過程中，機械導航技術的應用是農業機械發展的必然趨勢。基于此，我國農業部門要加大對農業生產的科技投入，全面實現農業機械自動化發展，實現農業精細化管理。

參考文獻

[1]田浪帆.農業機械導航技術的發展與應用[J].南方農機，2016（5）：22，28.

[2]朱春城.農業機械導航技術的發展與應用[J].湖北農機化，2018（2）：48-49.