農(nóng)業(yè)機(jī)械的導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展

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摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)發(fā)展中，“三農(nóng)”問題依舊是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)擺脫了過去較為落后的生產(chǎn)方式，逐漸向集約化精準(zhǔn)化自動(dòng)化方向轉(zhuǎn)變，因此農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到越來越廣泛的使用。農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的使用能夠極大地提升我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效益，在我國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展前景上有著戰(zhàn)略性的意義。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；導(dǎo)航技術(shù)定位檢測；田間土壤

農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展于20世紀(jì)80年代，在農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)技術(shù)的推動(dòng)下，結(jié)合應(yīng)用衛(wèi)星技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、農(nóng)業(yè)工程技術(shù)等高科技，農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)得到快速發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各方面發(fā)揮作用。文章通過對農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的主要應(yīng)用及其未來發(fā)展方向的分析，探討農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)在優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)路徑/減少重復(fù)工作時(shí)間/提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，及保護(hù)生態(tài)環(huán)境上發(fā)揮的作用。

1農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用

1.1定位監(jiān)測田間土壤性質(zhì)

農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)用于對田間土壤的取樣及監(jiān)測上，通過導(dǎo)航技術(shù)控制在田間運(yùn)行的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行精確取樣，采集到規(guī)定的土壤樣本。通過精準(zhǔn)的定位系統(tǒng)，這些設(shè)施設(shè)備不僅能夠精確記錄下土壤取樣的具體位置，同時(shí)還能實(shí)時(shí)提供土壤樣本的科學(xué)性質(zhì)，在第一時(shí)間將其傳送至工作人員的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，為下一步工作提供決策依據(jù)[1]。

1.2動(dòng)態(tài)監(jiān)控作物產(chǎn)量

對作物產(chǎn)量實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控必須具備高性能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)以及相應(yīng)的作物產(chǎn)量監(jiān)測設(shè)備。在相關(guān)設(shè)備初始工作前期，設(shè)置相應(yīng)的配置工作，使各個(gè)孤立的設(shè)施設(shè)備能夠構(gòu)建科學(xué)合理的作物產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)。如在對水稻產(chǎn)量的監(jiān)控上，先選取水稻收割地各個(gè)具有代表性的區(qū)域，在水稻顆粒傳送帶上安置好傳感器，通過傳感器的功能收集各個(gè)收割地區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)。在最后的數(shù)據(jù)匯總過程中，整合歸納多方數(shù)據(jù)，從而顯示出不同收割地區(qū)的不同產(chǎn)量數(shù)據(jù)表，實(shí)現(xiàn)對作物產(chǎn)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測[2]。

1.3靈活控制施肥數(shù)量和次數(shù)

通過對土壤性質(zhì)的分析，能準(zhǔn)確得知不同區(qū)域土壤所富含及缺乏的成分，針對所缺乏的土壤營養(yǎng)成分及農(nóng)作物不同生長期對養(yǎng)分的需求，由導(dǎo)航技術(shù)控制的噴施器能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)對不同區(qū)域農(nóng)作物的及時(shí)施肥及其他營養(yǎng)成分的補(bǔ)充，從而有效控制施肥數(shù)量、施肥種類和施肥次數(shù)。這樣不但減少了施肥次數(shù)，降低了施肥成本，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對作物進(jìn)行高效精準(zhǔn)的施肥要求，減少化肥的過度施放對環(huán)境造成的污染。

1.4優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械田間作業(yè)方式

集成了導(dǎo)航技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行田間作業(yè)時(shí)，通過計(jì)算機(jī)輸入田塊信息和作業(yè)要求，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，形成農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)路線和作業(yè)方式，在導(dǎo)航技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的共同作用下，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)全過程的無人操作、自動(dòng)作業(yè)和作業(yè)路線的最優(yōu)選擇，減少重復(fù)作業(yè)區(qū)和遺漏作業(yè)區(qū)的面積，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的田間作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率，降低駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少農(nóng)業(yè)機(jī)械對環(huán)境的影響

2農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)未來發(fā)展方向

2.1全面引入信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)

現(xiàn)代先進(jìn)的信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械創(chuàng)新的速度和質(zhì)量。我國目前的農(nóng)業(yè)由過去的傳統(tǒng)粗放式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝Ц哔|(zhì)生產(chǎn)模式。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)在新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式下逐漸取代了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。這有利于科學(xué)合理地運(yùn)用有限的土地資源進(jìn)行高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。通過運(yùn)用科學(xué)技術(shù)手段，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，提高農(nóng)民的生產(chǎn)積極性和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收入。同時(shí)，全面引入信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)的融合，能夠最大程度的合理利用自然資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2廣泛采用機(jī)電液一體化與傳感器監(jiān)測技術(shù)設(shè)備

液壓技術(shù)、農(nóng)用機(jī)械設(shè)備以及電子設(shè)備的緊密結(jié)合是提高農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化程度的重要手段，傳感技術(shù)的使用可以對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械性能、實(shí)際操作環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為操作者提供實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)結(jié)果的分析，與導(dǎo)航技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對作物生長全過程的精準(zhǔn)把握，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的全自動(dòng)化，減少不必要的工序，節(jié)約人力成本，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)收益。

2.3全面引入GPS定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理

全面引入GPS定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)GPS定位系統(tǒng)與各種農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)具有多樣性的農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)實(shí)際操作空間定位的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化運(yùn)作精度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的空間位置管理，通過計(jì)算機(jī)操作，精確實(shí)施重復(fù)性的農(nóng)業(yè)操作。根據(jù)土壤實(shí)際性質(zhì)和作物生長中對各種物質(zhì)的需求程度，精準(zhǔn)投放各種所需物質(zhì)，減少浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本。目前我國民用全球定位系統(tǒng)已經(jīng)處于成熟時(shí)期，這使得將其與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的融合成為了可能，為農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)保障。

3結(jié)束語

在農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化的進(jìn)一步完善下，農(nóng)業(yè)機(jī)械化、智能化程度將會(huì)越來越高。針對不同地區(qū)以及農(nóng)業(yè)環(huán)境的多樣性和復(fù)雜性，在新的導(dǎo)航研究中按照具體的作業(yè)環(huán)境選擇不同的導(dǎo)航手段，從而更精準(zhǔn)更高效地完成相應(yīng)的作業(yè)任務(wù)。進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的穩(wěn)定性和抗干擾性，形成配套的技術(shù)融合方案，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展提供新的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳延霞,趙博,毛恩榮.農(nóng)業(yè)車輛自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)綜述[J].農(nóng)機(jī)化研究,2015,31(3).

[2]莊新斌,宣傳忠.噴播機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真[J].農(nóng)機(jī)化研究,2015,37(11).

[3]魏少東.基于GPS和慣性導(dǎo)航的果園機(jī)械導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D].西北農(nóng)林科技大學(xué),2014.

作者:龍建忠 單位:柳州市農(nóng)業(yè)機(jī)械管理站