基于北斗的农业机械导航及自动作业系统

基于北斗的农业机械导航及自动作业系统能够实现农机作业导航定位、导航控制和自动驾驶作业等功能，具有作业效率高、不受时间和天气影响等特点，是现代农业发展的重要技术支撑，是智能农机装备的重要关键技术。欧美等国家和地区的应用结果表明，采用农业机械导航及自动作业技术能显著提高劳动生产率、资源利用率和土地产出率，降低作业成本。雷沃重工股份有限公司和华南农业大学于2004年在我国率先开展了基于北斗的农业机械导航及自动作业技术的系统研究，突破了导航定位、路径跟踪、电液转向、线控换档、线控油门、机具操控、自动避障、主从导航、车载终端和系统集成10项关键技术，取得了导航定位、导航控制和自动驾驶作业三大创新成果，打破了国外企业对我国农机导航技术的垄断。

成果来源 国家重点研发计划“智能农机装备”专项—智能化稻麦联合收获技术与装备研发项目（2016YFD0702000）、重型拖拉机智能化关键技术研究与整机开发项目（2016YFD0701100）等。

完成单位 雷沃重工股份有限公司、华南农业大学。

该技术成果已成功应用于拖拉机、播种机、插秧机、喷雾机和收获机，在旱地和水田的粮食作物（水稻、玉米、小麦）和经济作物（棉花、西红柿、辣椒）的耕整、起垄、种植（播种和插秧）、植保和收获等环节中应用，旱地导航精度达到±2.5cm，水田导航精度达到±5cm，增产增收3%～5.3%。2007年，广东省科技厅的鉴定结论是“在水田作业机械导航技术研究方面达到了国际先进水平”；2019年3月，中国机械工业联合会的鉴定结论是：“其成果整体达到国际先进水平，其中水田侧滑工况下定位、导航路径跟踪算法和控制技术居国际领先水平”。

目前，该技术成果已批量生产，实现了农机作业装备前装和后装、电控液压转向和电动方向盘转向以及单/双天线导航，并形成系列产品；已在广东、山东、新疆、黑龙江、陕西、河南和湖北等7省进行了推广应用，近三年累计装机近2000台套，推广面积397.5万亩，节本增收4.93亿元。该技术的应用，显著提高了劳动生产率，大幅降低了劳动强度，打破了国外技术垄断，促进了我国智能农机装备相关技术水平的提升，提升了我国农业机械导航及自动作业技术的自主创新能力和产业化能力。农业机械导航及自动作业技术是精准农业的核心关键基础技术，未来的我国农业生产要求农机装备向更加智能化的方向发展。只有打牢农机导航及自动作业技术的研究基础，才能进一步推进农机装备向更高层次、更加智能的精准作业、多机协同作业、无人农场自主作业等方向发展。