分析农业机械导航技术的应用及发展

房师尊

【摘  要】农业机械导航技术是在农业生产过程中自动控制的技术，也是当前国家农业研究领域的重点。本文重点研究农业机械的自动导航技术，回顾和分析其研究进展，总结生产过程中的各种操作经验和提高生产效率的措施，促进中国农业稳定发展，并为农业机械科技进步提供理论指导。

【关键词】农业;机械导航技术;发展

引言

随着社会经济的飞速发展，与科学技术有关的研究成果已在我国各个领域得到应用。农业机械化的加速发展不仅改变了传统的耕作方式，而且逐步将信息技术融入农业。农业机械导航技术是航天卫星技术、计算机辅助技术和农业工程技术等先进技术的应用，可提高田间作业的质量和效率，改善驾驶员操作方法，并为农民提供实用的耕作方法。

1.农业机械导航技术应用的主要方向

1.1定位检测田间土壤性质

土壤的组成和质量是影响农作物的关键因素。在传统模式中，通常使用大规模土壤采样方法来收集有关该地区农业种植土壤的信息。以农业机械导航技术为基础设计的农作物土壤信息监测系统，可以实现对种植区土壤成分和质量信息的快速采集与监测。GPS导航系统用于对需要监测的土壤为之进行准确的定位，制定最佳路线，快速完成该地区土壤信息的采集和監测，而GIS系统对于土壤的检测结果进行接收整理、存储并下载到主机。实现对农业土壤信息的精确收集跟踪，并已用于现代农业生产中。

1.2实现对施肥数量的灵活控制

通过对土壤性质的分析，可以精确地了解不同区域土壤的丰富和缺失成分。根据土壤养分的缺乏和不同生长时期不同农作物对养分的需求，采用导航技术控制的喷雾器可以准确实现不同地区农作物的及时施肥，并补充其他养分，从而有效地控制了肥料的种类，施肥的频率。用传感器很好地检测土壤环境的湿度，并根据计算机获得的监视信息确定是否需要灌溉农作物。或采用该技术对农作物进行施肥和灌溉，结合植物的特定生长状态和土壤成分的状态，精细计算施肥量。这不仅减少了施肥的频率和施肥的成本，而且考虑到了对作物进行有效而精确的施肥的要求，减少了由于化肥过量使用而造成的环境污染。

1.3用无人种植技术节省劳动力

无人种植作业是农业机械导航技术应用的一个分支，其特点是：利用农业机械导航技术来进行农业机械的种植和维护作业，在无人看管的条件下提供精确高效的农作物。将多旋翼无人机用于植物保护操作是近年来出现的一种新的植物保护方法，也是农业自动导航技术应用的良好方向。由于无人机对植物的保护消除了许多影响地面运行的因素，因此它更适合于导航技术，主机侧依靠无线网络将播种操作信号传输到特定的农业机械设备，包括播种面积，农作物数量和周围环境信息;农业机械和设备收到指令信号后，请遵循内部导航系统的数据进行无人值守种植操作;在操作过程中，实时收集导航信号并发送回主机，以判断所植入的地理导航信息是否正确;无人机在接收到来自控制端的信号后可以按照预定的平面和轨迹进行操作;无人驾驶飞机可以自我纠正导航偏差，并且可以在操作完成或电池不足且农药不足时自动返回家中。

1.4对作物产量展开动态监控

准确收集农作物产量信息也是农业机械导航技术的应用领域。具体而言，设计人员通常将GPS设备和传感器安装在联合收割机和其他设备上，以实现此功能。其中，GPS设备主要用于精确定位农作物收割地，并指导农业机械和设备执行精确和自主的操作。传感器用于检测产量信息并将结果中继到主机。例如，质量传感器用于收集农作物重量信息，水分传感器用于收集农作物水分信息。实现水稻收割的无人值守操作，并准确控制水稻收割量。

1.5引导大面积农业作业与航空作业

为了解决农业生产的问题，很难根据当地的地形和气候合理地组织线下空中作业，提高工作效率并制定相应的运行轨道，通过GIS技能，可以通过GPS获得精确的位置，并在适当的时间提醒驾驶员。

2.农业机械导航技术的未来发展趋势

2.1农机物联网导航技术

随着时代的变化和互联网技术的发展，物联网技术已经成为新时代的象征，加速智能农业和精确农业的进程将进一步扩大现代农业中的物联网技术范围。在农业机械的自动控制中，物联网技术将开始解决自主自动导航系统功能组件之间的嵌入式物联网问题以及几台农业机械之间的物联网集群问题。近年来，物联网是网络通信技术发展中的热门领域。通过将其与农机导航技术相结合，构建一个综合的农业网络导航系统，也已成为农机导航技术发展的新领域。GPS导航技术为核心，通过物联网技术完成多个农业种植设备的网络级联，实现了多个农业机械设备的连接操作。

2.2耕地障碍物探测技术

现代农业耕地周围的主要障碍物包含电线杆、植株、人等，农业机械设备如何在无人监管的条件下对这些障碍物进行精准躲避，完成作业，是传统农机功能设计无法解决的问题，而基于农业机械导航技术能够完成这一任务。当然，还需要继续完善，解决当前存在的细节问题，包括分辨不同的障碍物品类，制定新作业路径规划等，都有待在今后的研究中进一步解决。

现代农田周围的主要障碍包括电线杆、植物、人等。导航技术对于解决该问题非常便捷，当然，仍然存在许多需要解决的详细问题，包括识别不同类型的障碍物，避让后规划新的开发路径等，这些都需要在未来的研究中进一步解决。

2.3完善农业基础信息库

当今中国的农业已从传统的粗放农业生产模式转变为高效优质生产模式之一。精准农业技术已逐渐取代传统的农业生产方法，成为新型农业生产模式的一部分。农业机械的管理不仅要从农业机械的使用状态以及使用位置上着手，还要从对农业机械的测试、开发和身份验证入手，以提高农业产业的核心竞争力和自主创新能力，从而发挥管理技术的智能创新作用。这有利于科学合理地利用有限的土地资源来提高农业生产效率[3]。通过科技手段，降低了农业生产成本，提高了农业生产效率，增强了农民的生产积极性和农业生产收入。同时，全面引入信息和计算机技术能够对于自然资源利用率实现最大化，融合传统农业特点，实现生态环境保护，促进生产力的同时实现可持续发展。

2.4加强对传感器技术的利用

随着社会的不断进步和发展，农业现代化已成为农业发展的必然趋势。这对传感器技术提出了更高的要求，以使传感器在操作性能和测量方面将更加小型化、多功能化和互联化，同时还应该有更高的精度标准。随着农业机械的大规模使用，新的传感器技术可以通过智能系统在农业机械的工作过程中执行远程故障检测和调试，以实现生产自动化。例如，作为农业机械的敏感设备，角度传感器具有巨大的任务。角度传感器收集的信息可以详细包括轮胎的旋转程度，可以详细控制工作路线，并且通过调整系统的第一响应可以防止发生农业机械故障。降低农作物损失的速度。角度传感器的精确导航也提高了农机的工作速度，大大减少了受地理环境和气候影响的因素。

3.结束语

农业生产是使人民受益的生产力，当前农业机械技术的发展水平基本可以满足人们的需求。合理使用农机导航技术可以提高农业水平，减少农业劳动时间，有效解决近年来，能源短缺、环境污染等问题。为中国农业创新奠定了基础，对中国的综合实力发挥了极其重要的作用。

参考文献

[1]谭晨佼，李轶林，王东飞，毛文菊，杨福增.农业机械自动导航技术研究进展[J].农机化研究，2020，42（05）：7-14+32.

[2]吴洪玉.农业机械导航关键技术及应用分析[J].农机使用与维修，2019（08）：74.

[3]张继武.新时期农业机械导航定位技术应用与发展[J].农业工程技术，2018，38（20）：45+47.