农业机械导航技术的发展与应用

农业机械导航是现代化农业生产中的重要组成部分，在提高农业生产水平及工作效率等方面发挥了重要作用。随着各类新型技术在农业领域中的应用，当前农业生产呈现出现代化、信息化及智能化的发展趋势，这也为农业发展提供了导向，农业机械导航技术作为先进农业生产力的代表技术，能够精确感知周边农业环境，且通过处理农业信息，能够准确判断农业生产条件，为后期种植生产活动提供指导，从而提升农业经济效益。

1 农业机械导航技术的发展历程

GPS导航等技术的发展带动了农业机械导航技术的进步，当前，众多农业机械设备中均融入了先进的导航技术，这些技术不仅减轻了农村劳动力负担，降低了劳动强度，而且提升了农业生产效率，减少了农业作业时间。但是在农业机械导航技术应用过程中，受到中国农业生产条件多样性影响，该技术还存在某些问题，例如在平原地区，机械导航技术能够完全胜任生产任务，但是在一些密集型的农业生产区域中其精准性还有待提升，从应用现状来看，农业导航技术还存在很大的发展空间，对此，在未来应用过程中需要进一步强化技术战略部署分析，结合各类先进导航技术不断进行技术优化，应用激光导航、导航传感器等新技术，提升农业机械导航精准性，确保其能够在各类农业生产区域中进行作业，从而进一步提升农业生产效率。

1.1 通过引进导航系统实现农业精细化管理

当前，农业生产中所使用的导航系统主要为国外GPS导航及中国自主研发的北斗卫星导航系统，无论是GPS还是DBS，均为田间机械作业精准定位及设备自动导航等工作提供了便利。导航技术在农业中的应用主要集中在无人驾驶拖拉机、农业收割播种机及农业航空等领域，但是中国在某些农业领域中的技术应用并不成熟，一些农业发达国家已经能够成熟地将GPS技术运用至农产品收割过程中，而中国对于这一技术尚处于探索阶段，主要借助农业机械导航等农田数字化技术对收割农田进行区域划分，而后经过数据处理后得出区域内收割作物的总产量，最后借助相关参数最优化收割方案。除此之外，中国自主研发的北斗导航系统也能够精准实现定位，从而提升农业机械运用效率，例如通过土壤营养成分测评确定作物各个生长阶段的肥料需求等，随着导航系统的日渐成熟，其在农业领域中的应用也越来越广泛，当前农业机械导航技术已基本能够满足生产需求，在实际应用过程中还要基于农业机械化运行实际情况，科学地运用农业定位设备。

1.2 传感器及液压技术在农业机械中的应用

首先，传感器技术多应用于通信电子、环境监测及机械制造等领域，但是随着传感技术的成熟，其已经开始应用于农业领域，尤其是对农业机械自动控制系统产生了深远影响，当前很多机械底盘中会应用到该技术，农用犁耕机在作业过程中若缺乏传感器支持，则会出现车体倾斜度的变化，此外，正是因为传感器，使得农用机械设备发动机性能大幅提升，并在运行过程中减少燃油消耗，某些农业机械故障也能够通过传感器检测出来，但是在环境恶劣地区进行作业可能会对设备中的传感器造成损伤，严重时还会导致农用机械系统失灵的现象。

其次，将液压技术多与传感技术相结合，以内部动力传动为主，对整个生产过程进行监督和控制，例如在油菜栽植过程中，通过液压技术能够确保移栽机的离地高度，从而确保机械的可操作性，在多数农作物收获过程中同样离不开液压技术，如液压转向、割刀高度仿形状及负载换挡装置等均已经开始应用于某些作物收割机械中。

1.3 互联网信息技术在生态农业中的应用

生态农业是农业领域新概念，某些地区的生态农业产业已经开始应用集数据库平台、中控指挥中心及数字农业等为代表的互联网信息技术，借助于互联网技术几乎可以满足所有的农业种植及养殖业需求，可有效整合各类农业资源，在降低农业生产成本的同时提升种植效率。将计算机技术与互联网技术进行整合，还能够有效提升土地利用效率，防止农业生产对环境造成破坏，对于推进农业可持续发展具有重要意义。

2 农业机械导航技术的应用分析

2.1 农业航空作业

借助于航空设备展开农业作业优势较多，例如成本低、效率高及普适性强等特征，航空技术在农业应用初期发展较为困难，由于技术不成熟，受到天气、降水及航空路线等因素的制约较大。将先进的农业机械导航技术应用于航空作业中，可以通过事先制定农业作业轨迹的方式解决路线问题，从而实现飞行设备的自动化管理，与此同时降低地形及气流等对飞行器的干扰。在农业种植中最为常见的航空技术为植保技术，首先，操控人员能够借助于无线网络向无人机发送植保命令，包括农业作业及路径预设等，无人机在接收到命令后即可按照计划展开作业；其次，无人机在作业过程中能够检测自身状态，如喷药无人机能够实时获取到药量及电量的剩余情况；最后，当作业路径出现偏差后，无人机借助导航技术能够自动修订作业路径，且当电量或农药不足后能够自动完成返航操作。

2.2 测定土壤成分

种植土壤成分对于农作物产量和品质的影响较大，借助于GIS技术可以对土壤肥力、污染程度及墒情等因素展开测评，种植人员可以通过GIS检测土壤中营养物质的含量，从而确定追肥、补肥工作的时间和地点，且在绿色生态农业模式下，通过GIS技术可以确定所选地块是否存在重金属污染等，从而为生态种植提供依据。传统农业种植过程中由于土壤采集分析任务繁重，工作执行效率并不高，而现代农业机械导航技术将导航系统及地理信息系统等收录到土壤采集车辆中，内置导航系统能够确保车辆到达土壤采集区域，而后按照提前设计的路线进行土壤采集，通过机械导航技术能够提升土壤采集效率，确保土壤采集样本的精确性，从而节省后期土壤成分检测的时间。采集车中地理信息系统的主要作用则是对检测结果进行记录、分析及汇总，从而为日后农业作业提供理论指导。

2.3 检测农作物产量

导航技术定位比较准确，可联合使用传感器技术对农产品最终产量进行分析。当前，相关技术多应用于收割机械中，在检测产量的同时还能够提升机械收割效率，但是由于农作物种类繁多，在实际应用前需要针对不同农作物种类设置不同的参数。农业机械导航技术中的卫星技术主要作用为定位，并协助农业机械完成自动化操作，而通过传感器则能够将农作物产量结果上传至设备终端，常见的农产品产量检测传感器有湿度和压力2种，前者主要测定农作物含水量，而压力传感器则主要检测作物产量。

随着科学技术的发展，机械导航技术已经广泛应用于农业生产中，受到了广大农业人员的一致认可，基于此，中国应不断提升相关技术水平，在扩大种植规模的同时加大新技术的应用力度，提升农业生产效率，为中国农业发展提供动力。