摘要：目前，我国乃是一个种地大国，每年的粮食产量也在日益增加，收货的粮食除了供给国民需求外，我们还会出口去其他的国家，粮食的增产说明了我国农业经济正在快速发展，农业技术也在不断的提高。为了提高各地区的粮食生产水平，增加经济效益，因此，在农业生产的过程中我们开始采用农业机械导航技术，农业机械导航技术是一项在农业生产过程中自主操控的技术，也是目前国家农业研究领域的重点关注目标。本文将针对农业机械导航技术的发展进行简要的分析探讨。
关键词：农业；机械导航技术；发展
在目前国家农业发展中，加快土地流转，鼓励农民积极引进新型、现代化机械，良好利用国家农业购置补贴政策，是提高农民增效、增收的有效方式。农业机械导航技术乃是应用空间卫星技术、计算机辅助技术、农业工程技术等高科技，使农田“高产、高效、高质”的现代农业生产技术模式。农业机械导航技术在耕作、播种、喷药、施肥、收割等农业生产中的广泛应用，将可以减少漏洞和重复作业区的面积，进步加强田间作业的质量和效率、使驾驶员的作业更轻松，为广大农民提供便捷的耕种方法。
1、农业机械导航系统的典型结构
农业机械导航技术主要是横向控制农机，就是操控农机，使其与事前计划好的途径之间的横向位置不能在规则的精度规模以外。进一步符合生产的要求。农机导航系统主要由检查、操控、履行、监控四个单元组成。检测单元包括位姿传感器和车轮转角传感器，主要负责检测农机的当前位置与姿态，其中位姿传感器主要用于检测农机当前的位置、姿态角信息以及位置和姿态角的变化速度。车轮转角传感器主要测量农机转向轮当前转向的角度。操控单元是农机导航系统的核心构造，主要操控导航途径计划和盯梢。其中导航操控器是根据农机的当时位姿和方针途径信息，按某种导航操控办法计算出转向角指令；转向操控器根据农机的目前转向角和转向角指令，按某种转向操控办法计算出转向履行机构的频率或电压等。
进而操控转向履行的运转。执行单元是农机转向的执行机构，它的作用是使转向轮转动起来，液压式和机械式是转向执行机构的两种形式。机械式安装简单，适应性非常广泛，一般采用电机驱动农机的转向操作，而液压式的优点是操作简便、可靠性高。农机导航系统的人机交互界面—监控单元由一台计算机担任。计算机的主要功能有：参数设定、任务管理、状态监视等。
2、农业机械导航的关键技术
2.1机械视觉技术
机械视觉技术主要是应用工业摄像机和计算机模拟人类视觉的一种导航方法。在能够自动导航的农业机械设备中，视觉传感器主要用来检测农机运行过程中存在的障碍物，以及农机作业过程中的作业路线，从而对农业机械设备的相对目标物和导航位置进行确定，让农业机械设备最终实现自动寻找作业路径，并避开障碍物。农业机械导航系统中，应用机械视觉技术能够进一步加大农机检测范围，得到作业目标更多的地理位置和信息，从而使用更简单的手段提髙作业效率，降低作业成本。在农业机械设备实际作业过程中，由于各个地区农业生产条件存在较大差异，地理位置复杂多变，存在众多影响因素，因此在实际导航过程中，视觉传感器精确度会受到一定影，很难确保与农业机械设备同步进行。
2.2全球定位系
我们所熟知的全球定位系统就是GPS系统，这种系统主要是可以利用卫星系统，对整个目标进行有效的定位，且其工作时间能够持续。因为GPS系统的技术多种多样，所以我们主要是应用实时差分GPS技术。把GPS实时差分技术应用在农业生产中，可以提高定位的精确度。中国对于GPS系统的研究应用相较于西方国家而言是相对落后的，我们还处于一个初始的阶段。但在最近几年，我们的北斗定位系统成功覆盖及应用，利用中国自主研发的这款定位系统，对于进一步提高农业机械定位效率，定位精确率都有着很大帮助。
2.3惯性导肮单元
惯性导航单元主要是利用惯性元件测量机械设备加速情况，以实现航位推算的导航系统。它主要是利用机械设备上的传感器，获得机械运转过程中的各项信息，然后再经过复杂的数学计算，最终得到农业机械设备所在位置和速度，达到对车辆进行精确定位的目的。该项技术相对于机械视觉技术和ＧＰＳ导航技术，具有更强的稳定性和精确度，在具体工作过程中，不容易受外界因素干扰，精确度较高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但随着应用时间的增长，其误差也会逐渐增加。
3、农机导航技术的应用
3.1检测土壤的实际情况
首先，我们在土地播种前期，需要对播种车辆安装上GPS接收器和GIS系统，利用它们来对土壤进行搜集分析。GIS系统的主要作用就是记录位置，然后对收集到的土壤进行测试，测试的结果将被记录在前期打的GIS体系上。对于土壤的测试，其主要的目的是依据土壤的性质来控制变量作业。
3.2监控农作物产量
监测作物产值使用收割机、计算机、GPS技能相结合等技能，不同作物、显示器设置不一样。例如，要监测玉米，就必须在联合收割机玉米带上设置一个质量传感器，并装置一个监测植物水分含量的监测系统。成果将记录在计算器中。最终整理出一张地图，然后从玉米出产图中看到其出产状况。
3.3控制施肥量
首先使用相应的技能断定了土壤养分含量。其次再断定GPS的定位，最终用计算机技能对农场施肥。这些技能能够操控不一样作物的施肥量，调查研究表明用GPS技术监控施肥，大约减少百分之十五的用肥量。
3.4指导农田航空作业
为了处理农业生产中存在的疑问，很难合理安排线下航空作业，进步工作效率，依据本地地势和气候等情况，做出相应的运转轨道，最后由GIS技能保留。在实践中，你也能够经过GPS取得精确的方位。你也能够在恰当的时候提醒司机。
4、农机导航技术的发展
4.1采用卫星导航技术
随着我国经济、科技的快速发展，我国农业生产水平也取得了很大的进步。目前，农业机械已经建立了一个完整的推广体系，改革以后，一些发达地区比如北京、上海都建立了定位精度强的GPS定位跟踪站，我国不仅建立了全球导航卫星系统和增强型的GPS系统还建立了双星定位系统。
4.2采用农机地头自动转向控制技术
目前应用最广泛的是直线导航技术。首先确定两点的GPS坐标位置，设定基准线。整个过程中自动导航系统只能完成与基准线平行的作业，在地头调头时仍由驾驶员完成操作。一直以来，农机地头自动转向控制技术研究很受关注，但进展很慢。也有相关研究人员提出了改进农机地头自动转向控制技术，但是农机地头转向要考虑到很多因素，比如：地头空间大小，作业的宽度，以及农机转向的半径等等。综合这些有效因素，确定转向方式，规划转向路径，并控制农机完成地头转向。
4.3障碍物探测及主动避障技术
大多数农田工作范围内很少有障碍物，因而，目前的农机主动导航系统没有障碍物勘探及避开障碍物的功用，遇到紧急情况要驾驶员操作。农田中的障碍物主要有电线杆、大树等能够在规划途径时避开。而人与动态的农机在农田中呈现，只能在工作中勘探并采纳避障办法。可根据识别出的障碍物，规划避障途径。操控农机绕开障碍物。因为农机导航系统特别的工作环境，还需要结合实际打开针对性的研讨。
结语
综上所述，想要我国农业得到快速的发展，就要帮助农民提高生产水平，合理利用农业机械导航技术，可以提高农业水平，降低农业劳作时间，推进农业经济高效发展。为此，我国的研究人员仍要坚持对农业机械技术的研究，争取能更快的提高农机商品的科技含量。
参考文献：
[1]农业机械导航技术发展分析[J].潘梅梅.农业与技术.2018（04）
[2]农业机械中导航技术的发展及价值讨论[J].于琦.南方农机.2018（04）
[3]浅析农业机械导航技术的应用及发展[J].郭皓.种子科技.2019（01）
论文作者:王恒标
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/13
标签：农机论文; 技术论文; 作业论文; 农业机械论文; 障碍物论文; 农业论文; 地头论文; 《基层建设》2019年第9期论文;