无人驾驶技术在农机推广中的应用

谢玉玲

（新疆维吾尔自治区昌吉州奇台县古城乡农机站，昌吉 831800）

无人驾驶技术在农机推广中的应用

谢玉玲

（新疆维吾尔自治区昌吉州奇台县古城乡农机站，昌吉 831800）

文章总结分析了无人驾驶技术在农机推广中的经济和社会效益以及重点应用范围，探讨了存在的不足，并针对性地提出了解决方案，以供参考。

无人驾驶 农机推广 应用

近年来，奇台县农业机械化发展实现了全面跨越，许多农牧民对于农机械的使用要求也已经由能够“用得上”转变为如何“用得好”。特别是随着农村改革的不断深入，土地整合速度不断加快，土地规模化程度进一步得到提高。近年来各类农机农业合作组织、农机大户和各类家庭农场大量涌现，进一步加快了农村土地流转步伐，适合农田规模化经营的大型、先进农业机械数量不断扩大，如何充分发挥好农业机械的使用效率，不断提高农机机械标准化、信息化作业水平成为一项新的课题。

1 技术经济效果分析

经测试，1 000 m衔接行距的精度可达2.5 cm，可节省土地3%；可提高出苗率2%，降低作物损伤1%以上，实现农作物增产3%以上，可提高采收率2%，而且减少了农药化肥的使用量，明显提高了农作物收获品质。另外，还可以减少农作物生产投入成本，并使农作物的种植农艺特性优化，提高农艺作业质量，避免作业过程产生衔接行的“重漏”，降低成本，增加经济效益。拖拉机可以实现夜间播种作业，大大地提高了机车的出勤率与时间利用率，减轻驾驶员的劳动强度，提高田间作业质量。此项技术已经是一项成熟的技术，在奇台县各乡镇得到广泛应用，增产节本效果明显，因此有很大的发展前景。

1.1 经济效益分析

（1）节本增效明显。节省耕地3%，提高出苗率2%，综合增产效果5%。用于中耕、植保作业可以减少伤苗损失1%以上，每公顷可增产345元，实施133 hm2面积能使农民增收4.6万元。

（2）作业效率明显提高。传统人工操作，1台拖拉机1个播种季节可完成67 hm2播种任务，采用此项技术，平均每台机械完成107 hm2，增加播种面积40 hm2，每公顷收费450元，提高机械作业费1.8万元，除去油料费4 500元，可直接增加收入1.35万元，经济效益明显。

1.2 社会效益分析

（1）玉米耕地、播种、中耕、植保和收获作业全部采用GPS卫星导航农机精密驾驶系统进行作业，制种玉米每公顷可实现节本增效1 800元，制种玉米1.33万hm2，即可提高收益1.14亿元，社会效益明显。

（2）卫星定位农机精密驾驶系统的使用，加快了精准化农业的快速发展，有利于进一步扩大农业生产的规模化程度，农业机械化水平进一步提高，为劳动力转移创造了条件。

（3）卫星定位自动驾驶系统作业时间不受影响，不受视线影响，24 h工作，大大延长作业时间，农业机械的使用效率得到进一步提高，可以有效降低机械使用成本。

2 重点技术与适用范围

2.1 卫星定位系统

卫星定位系统是利用GPS和DR系统组合导航（DR定位技术是利用已知的初始位置，根据位置和方向的变化实时确定运动位置的一种导航定位方法）。DR的信息对瞬间GPS信息偏差实行平滑处理；GPS校准和纠正DR长时间形成的误差积累；当GPS信号丢失时，可将组合系统获得的最后一组估计值作为DR系统状态量的初值，令DR系统单独导航可以使整个工作不间断。其卫星定位部分包含了基准站、电台和移动站3个部分。采用双频接收卫星信号，利用载波相位调制来提供差分信息。基站主要用来给移动站提供差分信息；电台用来接收差分信息，实现基准站与移动站之间的差分信号传输；移动站通过电台接收差分信息，对观测点进行定位。

2.2 农机精密自动驾驶系统

在工作中，GPS接收机、电子罗盘、车速传感器以及前轮转角传感器不断将拖拉机（或其他动力机械）的位置姿态信息传给计算机，并由计算机进行实时信息融合，得到组合导航信息后与期望路径进行比较，可得到路径跟踪偏差，再通过控制算法得到该时刻前轮的期望转角，然后将该偏差输入到转向控制器中，控制器完成对前轮转角的转向工作，这样就使得拖拉机等动力机械不断减小跟踪路径的偏差，反复进行这一过程，从而实现了拖拉机的自动驾驶功能。

3 存在的问题及应对措施

一是在使用的初期，出现了信号失缺现象，虽然时间较短，但是在作业过程中多次出现，经过不断调试，后来查明是电信信号不足造成的，或因为电信费用不够（欠费）而停止的，给作业过程造成了很大损失，在不断扩