農業機械導航技術發展探討范文

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農業生產是我國的基礎性的生產活動，在物質水平有所提升之后，現代人給農業生產工作提出的要求也就變得更多了，因此各種先進科學技術也被應用到農業生產環節，不僅僅實現了自動化的農業生產需求，還進一步開發出了數字化的程度比較高的農業生產技術，無論是哪一個環節的農業生產任務都可以被高效完成。應用輔助型生產機械非常重要，本文對在生產機械之中使用的導航技術進行研究。

1機械自主型導航技術

1.1視覺導航技術

相比于GPS導航技術，視覺導航更具有靈活性，在收集材料時，對各種圖像能夠直觀、精確的呈現和保存，機械導航對農業生產周圍的環境認識更加精準，信息面得以寬泛化。美國和英國的視覺導航技術研究應用較早，此外，韓國和歐美國家也緊跟其后加以研究，中國的視覺導航技術起步于20世紀90年代，逐年來有不少農業領域學者對其進行深刻的研究考察，他們構筑了視覺導航研究實驗平臺，通過Lab色彩空間處理圖像，對農業視覺導航進行分析和研究。視覺傳感器的出現也是一大突破，它可以獲取農作物周圍的環境情況，對雜草、障礙物等目標物進行定位和精確的導航

1.2衛星導航技術

我國的衛星GPS導航技術起步較晚，但近年來卻得到了重視并且得以高速發展，現如今農業機械衛星導航技術已基本成熟，在農業領域里，帶有衛星導航裝備的拖拉機以及各種機械工具都已投入生產一線，這種先進技術雖然可以提高農業生產作業質量，但是一方面對周圍環境也有一定的負面影響，必須要選擇合適的方法使用。

2現有的農業導航機械術分析

2.1控制機械導航的主要技術

隨著機械導航技術在農業生產中的廣泛應用，對其進行控制技術的提升工作也顯得尤為重要，機械導航控制主要分：橫向控制和縱向控制。所謂縱向控制，即為對機械導航的速度控制，而機械導航一般在工作過程中沒有太高的速度，所以控制重點放在橫向控制上，即對機械導航機器的轉向控制，在此過程中，機械導航控制器的設計就顯得很重要了。

2.2環境感知技術

環境感知技術是現有的機械導航技術系統之中的核心技術，導航系統在對周邊環境進行測評與感知時，可以充分獲取環境信息，借助環境信息來對系統所處的周邊環境進行處理，如果系統的環境感知能力比較高，其所處的機械也能保持更高的效率。

2.3構建導航技術

模型地圖構建是地圖技術中核心內容，即通過機器人傳感器獲取空間模型，通過視覺傳感、激光技術和聲納等方式對相關信息進行合理化的處理，構建成環境地圖模型。越精確的地圖在農業機械導航中越能提高生產的效率和質量。在地圖構建中，需要了解地圖主要分為柵格、幾何、拓撲地圖，三種地圖表示方法各有優勢，在實際應用中應該因地制宜。

3導航技術的未來發展趨勢

通過前文對常用導航技術的分析可以了解到，在現有農業機械領域之中，可應用的導航技術種類繁多，而關于機械導航技術的研究活動并沒有停止，更多適用當前農業生產的新型技術被開發出來。GPS導航技術在農業生產活動之中內應用的時間極長，以玉米生產活動為例，借助GPS技術，玉米的種植者可以應用自動化的收割來對已經成熟的玉米進行高效收割，不僅提升了玉米收割速度，同時也充分節省了勞動力資源，還將收割作業的時間也有效縮短。然而當前的農業生產環境仍舊極為復雜，只應用簡單的導航技術是難以達到導航需求的，在相對比較開闊的場地之中，技術人員可以以最快的速度結束導航測評工作，但是當對果園進行評測時，檢測人員會受到果樹種植密度的影響難以將測評工作有效完成。因此可知雖然現有的導航技術的種類雖然比較多，但是仍舊有一些難以憑借現有導航技術解決的機械生產問題，因此在下一階段的導航技術研究活動之中，可以以現有的導航技術存在的缺陷為研究重心，尤其要重視種植密度相對比較大的種植區域，研制出可以適用于該生產區域之中的導航技術，用激光導航技術來取代原有使用的機械導航技術，還可以給生產活動提供不同形式的組合式導航傳感器，使導航技術可以被應用到更多的生產領域之中。

本文圍繞應用與農業機械化生產工具之中的導航技術展開了技術研究活動，對多種導航技術都展開了簡要的分析。雖然原來的農業機械已經能夠對很多的農業生產需要進行滿足，但是在一些全新的農業生產任務出現在農業生產體系之中后，而應用導航技術可以對一部分生產活動開展需求進行充分滿足，技術人員可以根據具體的農業生產需要來選用合適的導航技術，現有的機械導航技術還具有極大的可開發價值。

作者：崔志富 單位：150000黑龍江省農墾科學院農業工程研究所