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农业机械导航技术的应用及发展研究

作者:中企质量在线 日期:2021-04-07 点击:314
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引言:近年来,由于农业生产技术的发展,农业智能化管理效率提升,为促进农业领域的现代化、机械化发展,需要研究农业机械导航技术的应用现状,并且对技术的发展趋势进行展望。农业生产活动离不开先进技术的支持与引导,针对农业生产而言,也需要利用科学合理的技术手段,提升生产水平。

在智慧农业示范应用过程中,农作物种植前,需要对农田的种植环境进行检测,对土壤环境进行技术勘察,并且根据相关的技术参数做好农作物及种植方案的选择。以往人工方式的勘察活动,勘察结果的准确率得不到保障。而基于农业导航技术的应用,准确的获取采样位置信息,将化验后的土壤养肥信息与位置信息结合,获得土壤肥力分布图,实现对拟种植土地土壤环境的检测与分析,对土壤中水分、营养物质以及化学结构信息收集,为农作物的选择与种植提供数据保障。

农业生产中,农作物成长周期较长,其生长效果受到天气条件、土壤、水源以及施肥量等多种因素影响,在此过程中,针对农作物进行必要的监控,强化种植过程管理工作具有重要的意义和价值。然而,传统工作模式下,人工监测的方式存在管理不足、监视工作效率低等问题。而农业导航技术的应用,可利用卫星定位技术发现目标农作物,期间利用传感器装置传递农作物生长、病虫害信息。提升对农作物成长环境的技术监控,并对生产管理决策提供技术支撑。传统的农机作业监控工作效率较低,对于现代化技术的应用能力不够,使得农田作业机械化发展水平受到限制。并且以往的农机作业监控技术集约化程度不够。而基于农业导航技术的应用,有利于农田作业监控能力的提升。技术应用中,农业机械导航感知单元,安装在农业机械上的摄像头、耕深传感器等,可实现对农田现场作业质量的监控,通过后台算法可实现对农业机械作业面积的统计与计算,为政府管理部门提供较好的参考。

GPS/北斗技术在农业生产中的应用,是农业生产水平进步的表现,同时也有利于现代化农业生产能力的提升。随着科学技术的发展与进步,以往的生产方式与管理模式和现代化农业理念不相匹配,需要利用先进的技术,提高农业发展水平。随着农业机械化技术的发展,GPS/北斗全球卫星定位系统将被应用在现代农业生产领域中,提升整体农业生产效率。基于GPS/北斗技术的应用,未来农业机械应用将实现智能操作甚至无人操作。

同时,由于GPS/北斗全球定位系统操作技术的引入,可实现对农作物生长条件的分析与数据收集工作,并且在种植活动开展前,GPS/北斗导航技术与GIS地理信息技术的结合应用,可分析土壤结构中的营养元素,对农作物品种的选择提供了技术支持。基于土壤肥力数据分析技术的应用,可开展精准施肥、除草技术应用,根据不同地块养分不同,通过投放农作物生长所需的微量元素,促使农田管理效率的显著提升,同时降低农田肥、药的使用,生态环保意义重大,未来GPS/北斗导航技术将广泛应用在农场智慧生产过程中,并且对农业生产中的精准变量作业产生重要影响。

GPS/北斗技术的应用中,将GNSS天线固定在农业机械的顶部,通过电台可接收参考站的相关信号,达到RTK解析状态,并将相关的定位信息准确传送至电子控制单元ECU。同时,基于GPS/北斗技术的应用,也可控制设备的电磁阀、开关等,以此完成农业机械的远程操作控制。

农业机械化发展进程中,可通过液压技术对机械设备进行控制与管理,通过该种技术方式,也能加强农业机械耕作的全程监控。液压技术与传感技术的结合应用,成为农业机械智能化控制的主要形式,为农业生产实现自动化、无人化奠定良好基础,同时,相关技术的应用也促进农业生产效率的进步与提升。例如,农业生产中,播种施肥机、自走式喷药机在农业机械化生产中的应用。

农业现代化生产技术,对提高农业管理效率具有积极作用。未来农业发展中,传感技术的普及与应用,可实现农作物生长的智能管理与监测,并且在管理过程中,可对相关的数据信息资源进行收集与整理,形成农业生产数据库,为日后生产与管理工作提供可靠的数据支持。例如,技术人员在推广现代化农业机械导航技术时,可将传感器装置内置在播种机和收割机上,在相关机械设备的应用中,通过传感器对播种时温度、水分、湿度等数据信息的获取,将为农业生产决策提供帮助。在此过程中,通过传感装置与GPS/北斗导航技术的结合应用,将实现对农作物生产过程的实时监测,提高农田作业管理效率。

基于GPS/北斗全球定位系统的应用,农业机械可实现自动驾驶。通常情况下,农机自动驾驶系统由固定参考站和车载系统两个部分组成。其中,固定参考站系统集卫星接收系统、定位系统、控制系统为一体,自动化管理能力强。以拖拉机农业机械设备为例,具体工作前,需要将自动化控制系统,安装在机械中央控制区,并设计导航模式,通过RTK基站发出的差分数据,实现高精度的卫星定位,并且通过车轮角度传感装置向中心控制系统发送控制指令,实现农机机械导航技术的实际应用。通过对机械液压部分的控制,配合导航技术也可实现对农机行进路线的优化设计,提升农业生产中的智能化水平。当前应用在拖拉机自动驾驶播种、起陇作业水平精度可控制在±2CM。

在智能信息技术的辅助下,使生态化管理的设想成为现实。研究表明,要想在农业生产过程中,全面应用机械导航技术,使其作用得到充分发挥,关键是加大改革农业生产方式、创新发展农业机械的力度,以规模化种植为前提,对机械耕作这一传统方式进行积极转变,以实际需求为依据,对智能信息技术加以应用。只有在农业生产的过程中,精准应用智能农业机械技术、信息技术,才能将传统作业模式打破,从而达到提高农业机械运行效率、作业质量,智能化水平更高、作业更精准的目的,农业生产成本自然会大幅降低。

农业机械的作业效率与GPS/北斗技术的结合程度存在一定关联性,针对GPS/北斗技术在农业现代化发展中的应用,可实现对农业机械实时作业性能的分析,尤其是在未来农业大规模生产中,GPS/北斗农业机械导航技术将发挥主要作用。农业生产的现代化与智慧农业是行业发展趋势,在以往的农业生产中,由于技术水平能力有限,农业生产人员的效率普遍较低,未能实现农田管理效率提升。而新时期,随着智能技术、信息技术的发展,数据传输速度加快,农业机械导航技术将获得发展机遇。

另外,智能信息技术的发展与应用,还使农业生产资源获得了前所未有的保护,不仅土地资源的利用效率显著提高,资源浪费的问题也得到了有效解决。当然,智能信息技术的价值,还体现在为农业生态环境提供保护,使农业所具有生态化水平得到提升。未来一段时间,农业发展的重心都将放在“如何解决生态问题”方面,农业机械化的发展方向,自然集中表现为生态化管理,将农业生产中对智能信息技术加以应用的比重加大,既有利于生态保护目标的实现,又为生态化管理及相关工作的开展奠定了基础。未来,农业现代化生产中,GPS/北斗导航技术与农业机械的结合,将提升农业生产效率,为农业集约化、大规模生产创造有利条件。

结论:综上所述,农业机械化生产与管理中,需要加强GPS/北斗全球定位导航技术的应用,并且对传感技术、液压技术以及现代化智能网络信息技术的应用发展趋势进行研究,以期为农业生产技术的进步与发展贡献主要力量。同时,相关技术的应用,也促使了农业现代化、智能化发展,对提升生产效率、质量产生重要影响。

 

来源:第一农机财经公众号

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