導(dǎo)語(yǔ)：農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：農(nóng)業(yè)智能化的發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)提出了更高的要求。本文對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探究，對(duì)現(xiàn)有導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，探究了農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)、障礙探測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，以期為農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的深入研究提供理論參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；導(dǎo)航技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；障礙探測(cè)

1農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)概述

農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)，是導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備上，輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化技術(shù)。農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)主要有兩個(gè)，分別是智能感知技術(shù)和地圖創(chuàng)設(shè)技術(shù)。

1）智能感知技術(shù)。它是農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中感知周圍環(huán)境信息并收集數(shù)據(jù)的技術(shù)，主要依靠安裝在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備上的各種傳感器完成操作，依靠該技術(shù)，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)路徑自動(dòng)規(guī)劃、行為命令操作等智能化控制。

2）地圖創(chuàng)設(shè)技術(shù)。該技術(shù)基于GIS體系，能夠創(chuàng)設(shè)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的人機(jī)交互地圖界面，給予操作人員導(dǎo)航提醒。

2農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用分析

2.1無人種植作業(yè)應(yīng)用

無人種植作業(yè)是農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用的分支，其特征為：借助農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)實(shí)現(xiàn)無人值守條件下的精準(zhǔn)高效農(nóng)業(yè)作物種植及養(yǎng)護(hù)作業(yè)。無人種植作業(yè)的實(shí)現(xiàn)需要設(shè)計(jì)“發(fā)射-導(dǎo)航-反饋-糾正”閉環(huán)式的機(jī)械導(dǎo)航系統(tǒng)，首先，主機(jī)端依靠無線網(wǎng)絡(luò)向特定的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備發(fā)射種植作業(yè)信號(hào)，包含種植的區(qū)域、農(nóng)作物的數(shù)量及周圍環(huán)境信息；其次，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在接收到指令信號(hào)后，遵循內(nèi)部導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行無人種植操作；再次，在操作過程中實(shí)時(shí)采集導(dǎo)航信號(hào)，并返回給主機(jī)端判斷種植的地理導(dǎo)航信息是否正確；最后，倘若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)航問題則進(jìn)行自適應(yīng)糾正，沒有發(fā)現(xiàn)問題則繼續(xù)進(jìn)行無人作業(yè)。陳軍（2012）便探究了一種果園無人種植農(nóng)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)以GPS導(dǎo)航、射頻傳輸及WIFI網(wǎng)絡(luò)為核心技術(shù)，能夠引導(dǎo)果園單軌種植運(yùn)輸車實(shí)現(xiàn)果實(shí)無人采摘操作，體現(xiàn)出了顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2.2農(nóng)作物土壤信息監(jiān)測(cè)

土壤成分及質(zhì)量是影響農(nóng)作物種植的關(guān)鍵因素，傳統(tǒng)模式下通常采用大規(guī)模的土壤采樣方法收集區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)種植土壤信息，該種方法耗時(shí)耗力且容易出現(xiàn)誤差，存在精準(zhǔn)度不足的缺陷?；谵r(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)設(shè)計(jì)的農(nóng)作物土壤信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)種植區(qū)域內(nèi)土壤成分及質(zhì)量信息的快速收集監(jiān)測(cè)，具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)為：將GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和GIS地理信息系統(tǒng)安裝在土壤信息監(jiān)測(cè)農(nóng)機(jī)設(shè)備上，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)用來確保設(shè)備監(jiān)測(cè)工作的地理位置，制定最優(yōu)行進(jìn)路線，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)土壤信息的快速采集和監(jiān)測(cè)，而GIS系統(tǒng)則負(fù)責(zé)接收土壤監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果，存儲(chǔ)并上傳到主機(jī)端。韓振強(qiáng)（2018）探究了一種基于GPS和GIS的農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)業(yè)土壤信息的精準(zhǔn)采集和監(jiān)測(cè)，已用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)中。

2.3農(nóng)作物產(chǎn)量信息收集

對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量信息進(jìn)行精確收集也是農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域，具體來說，設(shè)計(jì)人員通常在農(nóng)作物收割機(jī)等設(shè)備上安裝GPS裝置及傳感器以實(shí)現(xiàn)這一功能。其中，GPS裝置主要用于對(duì)農(nóng)作物收割作業(yè)地點(diǎn)的精準(zhǔn)定位，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)自主作業(yè)，傳感器則用于對(duì)產(chǎn)量信息進(jìn)行檢測(cè)，并將結(jié)果反饋給主機(jī)端，例如：質(zhì)量傳感器用以收集農(nóng)作物的重量信息，濕度傳感器用以收集農(nóng)作物的水分信息等。朱春城（2018）探究了一種聯(lián)合式水稻產(chǎn)量導(dǎo)航機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)以GPS和質(zhì)量傳感器技術(shù)為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水稻收割的無人值守操作，并能夠精準(zhǔn)控制水稻的收割量，具有一定的先進(jìn)性。

3農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1農(nóng)機(jī)物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)航

物聯(lián)網(wǎng)是近年來網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展的流行領(lǐng)域，將它與農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)聯(lián)合起來構(gòu)建一體化的農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航體系，也成為農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的新領(lǐng)域。潘梅梅（2018）探究了基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[4]，該系統(tǒng)以GPS導(dǎo)航技術(shù)為核心，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成多臺(tái)農(nóng)業(yè)種植設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的一體化作業(yè)操作。此外系統(tǒng)應(yīng)用ISO11783車載物聯(lián)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械總線的構(gòu)建和通信。整體而言，將物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)機(jī)導(dǎo)航技術(shù)有機(jī)整合具有很強(qiáng)的先進(jìn)性，相關(guān)的研究成果也將不斷涌現(xiàn)。

3.2耕地障礙物探測(cè)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕地周圍的主要障礙物包含電線桿、植株、人等，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備如何在無人值守作業(yè)條件下對(duì)這些障礙物進(jìn)行精準(zhǔn)避讓，是傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)功能設(shè)計(jì)無法解決的問題，而基于農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)解決這一問題則具有很強(qiáng)的可行性。當(dāng)然，需要解決的細(xì)節(jié)問題仍有很多，包括對(duì)不同類型障礙物的識(shí)別問題、避讓后新作業(yè)路徑的規(guī)劃問題等，都有待在今后的研究中進(jìn)一步解決。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳軍，蔣浩然，劉沛，等.果園移動(dòng)機(jī)器人曲線路徑導(dǎo)航控制[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2012，43(4)：179-182.

[2]韓振強(qiáng).農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用[J].吉林農(nóng)業(yè)，2018(13)：41.

[3]王軍強(qiáng).農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展淺析[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2017(11)：47-48.

[4]潘梅梅.農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2018，38(4)：85+87.

作者:于小莎 董晨 單位:上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院