農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析

崔東艷

（江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院電氣工程學(xué)院，江蘇徐州 221000）

近年來，我國農(nóng)業(yè)迅猛發(fā)展，人們的生活質(zhì)量與我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平有著密不可分的關(guān)系。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是保證人們擁有高質(zhì)量生活的重要前提，為了充分滿足人們的生活需求，相關(guān)部門需要對(duì)農(nóng)業(yè)自動(dòng)機(jī)械化的發(fā)展指引前進(jìn)方向，促使農(nóng)業(yè)進(jìn)一步向自動(dòng)化升級(jí)轉(zhuǎn)型。同時(shí)，相關(guān)部門還要不斷創(chuàng)新農(nóng)業(yè)建設(shè)工作，積極引入先進(jìn)的機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，大大提升農(nóng)業(yè)種植工作效率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化良性發(fā)展，以此推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平不斷提升［1］。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航概述

當(dāng)前，地磁導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、陰線導(dǎo)航等先進(jìn)機(jī)械技術(shù)是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中較為主要導(dǎo)航技術(shù)。地磁導(dǎo)航技術(shù)是利用地球磁力的原理，控制機(jī)械設(shè)備完成導(dǎo)航任務(wù)；激光導(dǎo)航是通過對(duì)外發(fā)射一種光束，并與機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生相應(yīng)的聯(lián)系，進(jìn)而控制農(nóng)業(yè)機(jī)械完成導(dǎo)航任務(wù)；陰線導(dǎo)航技術(shù)是先將具有發(fā)射功能的裝置埋入田地內(nèi)，并與機(jī)械設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的聯(lián)系，以此控制農(nóng)業(yè)機(jī)械完成導(dǎo)航工作。除了上述導(dǎo)航技術(shù)外，還包括了觸感導(dǎo)航、無線電導(dǎo)航等［2］。我國地貌資源豐富，各個(gè)地區(qū)存在不同的地勢(shì)差異性。因此，技術(shù)人員在選擇農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)時(shí)，應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)情況深入分析，根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w地形、實(shí)際情況，采取多元化措施，以此做到真正的因地制宜，以便于能夠科學(xué)的遴選出最符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的導(dǎo)航技術(shù)。

目前，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)仍處在持續(xù)發(fā)展時(shí)期。我國農(nóng)業(yè)發(fā)展正處在多種導(dǎo)航共存的階段，無論選擇何種機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，都要充分發(fā)揮其價(jià)值和作用。1）技術(shù)人員要明確掌握各種自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并根據(jù)農(nóng)田環(huán)境的氣候特點(diǎn)、地貌形式等情況，有針對(duì)性地為運(yùn)行中的機(jī)械設(shè)備提供導(dǎo)航信息，進(jìn)而充分發(fā)揮自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的使用效率。2）技術(shù)人員應(yīng)深入剖析當(dāng)?shù)氐奶鞖馀c氣候環(huán)境，結(jié)合天氣實(shí)際情況，為自動(dòng)導(dǎo)航機(jī)械設(shè)備提供精準(zhǔn)的環(huán)境信息，進(jìn)而避免出現(xiàn)不合理的情況［3］。3）自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)涉及的范圍有限，因此在實(shí)際運(yùn)用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)過程中，為了避免為后期的工作增加難度，技術(shù)人員需根據(jù)具體情況，對(duì)導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行改善和優(yōu)化，并不斷改進(jìn)導(dǎo)航道路規(guī)劃方案，以此提高農(nóng)田的經(jīng)濟(jì)收益、提高人們生活質(zhì)量。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.1 衛(wèi)星定位系統(tǒng)

在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中，運(yùn)用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)時(shí)，為了確保信號(hào)得以正常接收，技術(shù)人員通常會(huì)采取雙重衛(wèi)星定位系統(tǒng)，結(jié)合不同類型衛(wèi)星系統(tǒng)的定位優(yōu)勢(shì)，以此提高自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的定位精準(zhǔn)度與可靠性。與此同時(shí)，技術(shù)人員在利用自動(dòng)導(dǎo)航工作時(shí)，應(yīng)深度探究各種不確定因素，以此確保定位信息的精準(zhǔn)度，免受其他因素的消極影響。另外，在一些地區(qū)環(huán)境較為復(fù)雜的農(nóng)田安裝衛(wèi)星定位系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)，并盡量控制生產(chǎn)成本，以此滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求。

2.2 角度傳感系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)機(jī)械駕駛?cè)藛T在實(shí)際工作過程中，可借助角度傳感器系統(tǒng)，如此一來，駕駛?cè)藛T便可在第一時(shí)間將輪胎角度數(shù)據(jù)信息，上傳至導(dǎo)航系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)控制農(nóng)機(jī)的行進(jìn)方向，完成相應(yīng)的農(nóng)田工作［4］。另外，技術(shù)人員在運(yùn)用傳感器時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同生產(chǎn)環(huán)境的特點(diǎn)，科學(xué)選擇農(nóng)機(jī)設(shè)備，以此滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的各種需求，營造標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)機(jī)工作模式。

3 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

近年來，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷加強(qiáng)了自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的運(yùn)用，借助先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)提高農(nóng)田的生產(chǎn)效率［5］。在實(shí)際應(yīng)用過程中，1）自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)可精準(zhǔn)獲取農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的行走方向信息，使駕駛?cè)藛T無需時(shí)刻保持緊繃的精神狀態(tài)，進(jìn)而降低駕駛?cè)藛T，在農(nóng)田作業(yè)期間的身體勞動(dòng)強(qiáng)度。2）自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)能夠引導(dǎo)駕駛?cè)藛T將關(guān)注重點(diǎn)側(cè)重于播種器械與農(nóng)藥噴灑情況上，不僅能有效緩解機(jī)械駕駛?cè)藛T的身體疲勞感，同時(shí)還切實(shí)提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的工作效率，利用農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造最大化農(nóng)田產(chǎn)量收益。3）運(yùn)用農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備開展農(nóng)田工作時(shí)，極易因各種不確定因素，對(duì)農(nóng)田造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。而自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)不僅具備了精準(zhǔn)化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠有效降低農(nóng)田的損失問題，同時(shí)還能使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)最大化經(jīng)濟(jì)效益目的，以此提高人們的生活質(zhì)量。

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

4.1 農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化發(fā)展

我國未來的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，將逐步發(fā)展成精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，并不斷突破傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，有機(jī)融入各種先進(jìn)科技，推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，最終強(qiáng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械綜合水平。目前，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)水平相較于農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家仍然存在較為明顯的差距，尤其是在精準(zhǔn)度方面仍需進(jìn)一步提高。與此同時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)以基礎(chǔ)的理論知識(shí)為切入點(diǎn)，積極創(chuàng)新傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)模式，在農(nóng)機(jī)設(shè)備中有機(jī)融合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與傳感器，以此提高我國農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的精準(zhǔn)度，推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)的整體生產(chǎn)效率得以全面提升［6］。

4.2 普及自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)

在未來的農(nóng)業(yè)發(fā)展中，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)⒅鸩綄?shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的普及應(yīng)用。技術(shù)人員需要將關(guān)注重點(diǎn)放在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)生產(chǎn)水平上，確保自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)能夠充分適應(yīng)我國各個(gè)地區(qū)的生產(chǎn)環(huán)境，完成自動(dòng)生產(chǎn)任務(wù)。隨著自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的廣泛應(yīng)用，農(nóng)田作業(yè)人員開始逐漸加強(qiáng)應(yīng)用型自動(dòng)導(dǎo)航控制技術(shù)的使用，并且利用計(jì)算機(jī)和微處理技術(shù)，提高自動(dòng)導(dǎo)航生產(chǎn)水平。如此一來，在保證機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航適用性的同時(shí)，對(duì)機(jī)械進(jìn)行了優(yōu)化和創(chuàng)新。近年來，我國技術(shù)人員正全面提高自主研發(fā)意識(shí)，尤其是針對(duì)我國農(nóng)業(yè)實(shí)際情況，開發(fā)出來的新型農(nóng)業(yè)自動(dòng)導(dǎo)航機(jī)械設(shè)備，更加適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率貢獻(xiàn)了諸多力量［7］。

4.3 利用GNSS 導(dǎo)航技術(shù)

為了進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航的計(jì)算水平，可在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)中，融入全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，GNSS）技術(shù)，以此利用衛(wèi)星位置和距離緊密結(jié)合的計(jì)算模式，使自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)完成高精準(zhǔn)的計(jì)算工作。在農(nóng)機(jī)展開農(nóng)田工作時(shí)，GNSS 接收設(shè)備能夠有效保證數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度。這種絕對(duì)定位技術(shù)主要是通過天線與信號(hào)的對(duì)接，形成相對(duì)絕對(duì)的坐標(biāo)位置，再通過一臺(tái)接收設(shè)備，進(jìn)而獲取有用的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。而相對(duì)定位系統(tǒng)，主要是利用多個(gè)信號(hào)接收機(jī)，對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，以此保證獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，以便于充分掌握接收器位置與衛(wèi)星之間的關(guān)系。另外，GNSS 還能將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集處理，并將數(shù)據(jù)傳入到中央控制器，以此提高農(nóng)機(jī)設(shè)備位置與方向的可靠性和準(zhǔn)確性。如此一來，駕駛?cè)藛T在精準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)支持下，使操作工作得以順利開展，將生產(chǎn)過程中潛在的各種不合理情況有效避免，有利于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作的穩(wěn)定性。

4.4 實(shí)現(xiàn)多導(dǎo)航共同協(xié)作

我國正積極加強(qiáng)高科技研發(fā)力度，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)機(jī)械水平的提高，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提供了更好的保障［8］。為了有效降低資源損耗與資金消耗情況，技術(shù)人員在農(nóng)田生產(chǎn)過程中，運(yùn)用多臺(tái)農(nóng)機(jī)設(shè)備共同協(xié)作農(nóng)田生產(chǎn)，利用農(nóng)機(jī)大規(guī)模生產(chǎn)模式，滿足我國當(dāng)今社會(huì)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平日益增強(qiáng)。

5 結(jié)語

基于當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)時(shí)代背景下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中不斷引入了先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，并在我國農(nóng)業(yè)范圍內(nèi)得到了廣泛的推廣及使用，利用自動(dòng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械的優(yōu)勢(shì)和作用，提高農(nóng)田的整體生產(chǎn)效率。與此同時(shí)，將農(nóng)業(yè)機(jī)械與自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)有機(jī)融合，既能有效縮減能源的消耗情況，同時(shí)還能大大提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用效率。基于當(dāng)前農(nóng)業(yè)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，技術(shù)人員應(yīng)深度挖掘不同導(dǎo)航方式的優(yōu)勢(shì)于功能，構(gòu)建多元化導(dǎo)航模式，以此擴(kuò)大農(nóng)田生產(chǎn)規(guī)模。如此一來，既滿足了農(nóng)業(yè)在生成過程中的種種工作需求，同時(shí)又推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)良性發(fā)展。