謝玉玲

（新疆維吾爾自治區(qū)昌吉州奇臺(tái)縣古城鄉(xiāng)農(nóng)機(jī)站，昌吉 831800）

無人駕駛技術(shù)在農(nóng)機(jī)推廣中的應(yīng)用

謝玉玲

（新疆維吾爾自治區(qū)昌吉州奇臺(tái)縣古城鄉(xiāng)農(nóng)機(jī)站，昌吉 831800）

文章總結(jié)分析了無人駕駛技術(shù)在農(nóng)機(jī)推廣中的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益以及重點(diǎn)應(yīng)用范圍，探討了存在的不足，并針對(duì)性地提出了解決方案，以供參考。

無人駕駛 農(nóng)機(jī)推廣 應(yīng)用

近年來，奇臺(tái)縣農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展實(shí)現(xiàn)了全面跨越，許多農(nóng)牧民對(duì)于農(nóng)機(jī)械的使用要求也已經(jīng)由能夠“用得上”轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾巍坝玫煤谩?。特別是隨著農(nóng)村改革的不斷深入，土地整合速度不斷加快，土地規(guī)模化程度進(jìn)一步得到提高。近年來各類農(nóng)機(jī)農(nóng)業(yè)合作組織、農(nóng)機(jī)大戶和各類家庭農(nóng)場(chǎng)大量涌現(xiàn)，進(jìn)一步加快了農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)步伐，適合農(nóng)田規(guī)?；?jīng)營的大型、先進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)量不斷擴(kuò)大，如何充分發(fā)揮好農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效率，不斷提高農(nóng)機(jī)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化、信息化作業(yè)水平成為一項(xiàng)新的課題。

1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果分析

經(jīng)測(cè)試，1 000 m銜接行距的精度可達(dá)2.5 cm，可節(jié)省土地3%；可提高出苗率2%，降低作物損傷1%以上，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物增產(chǎn)3%以上，可提高采收率2%，而且減少了農(nóng)藥化肥的使用量，明顯提高了農(nóng)作物收獲品質(zhì)。另外，還可以減少農(nóng)作物生產(chǎn)投入成本，并使農(nóng)作物的種植農(nóng)藝特性優(yōu)化，提高農(nóng)藝作業(yè)質(zhì)量，避免作業(yè)過程產(chǎn)生銜接行的“重漏”，降低成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。拖拉機(jī)可以實(shí)現(xiàn)夜間播種作業(yè)，大大地提高了機(jī)車的出勤率與時(shí)間利用率，減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高田間作業(yè)質(zhì)量。此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，在奇臺(tái)縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)得到廣泛應(yīng)用，增產(chǎn)節(jié)本效果明顯，因此有很大的發(fā)展前景。

1.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）節(jié)本增效明顯。節(jié)省耕地3%，提高出苗率2%，綜合增產(chǎn)效果5%。用于中耕、植保作業(yè)可以減少傷苗損失1%以上，每公頃可增產(chǎn)345元，實(shí)施133 hm2面積能使農(nóng)民增收4.6萬元。

（2）作業(yè)效率明顯提高。傳統(tǒng)人工操作，1臺(tái)拖拉機(jī)1個(gè)播種季節(jié)可完成67 hm2播種任務(wù)，采用此項(xiàng)技術(shù)，平均每臺(tái)機(jī)械完成107 hm2，增加播種面積40 hm2，每公頃收費(fèi)450元，提高機(jī)械作業(yè)費(fèi)1.8萬元，除去油料費(fèi)4 500元，可直接增加收入1.35萬元，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

1.2 社會(huì)效益分析

（1）玉米耕地、播種、中耕、植保和收獲作業(yè)全部采用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航農(nóng)機(jī)精密駕駛系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)，制種玉米每公頃可實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效1 800元，制種玉米1.33萬hm2，即可提高收益1.14億元，社會(huì)效益明顯。

（2）衛(wèi)星定位農(nóng)機(jī)精密駕駛系統(tǒng)的使用，加快了精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，有利于進(jìn)一步擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；潭龋r(nóng)業(yè)機(jī)械化水平進(jìn)一步提高，為勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移創(chuàng)造了條件。

（3）衛(wèi)星定位自動(dòng)駕駛系統(tǒng)作業(yè)時(shí)間不受影響，不受視線影響，24 h工作，大大延長作業(yè)時(shí)間，農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效率得到進(jìn)一步提高，可以有效降低機(jī)械使用成本。

2 重點(diǎn)技術(shù)與適用范圍

2.1 衛(wèi)星定位系統(tǒng)

衛(wèi)星定位系統(tǒng)是利用GPS和DR系統(tǒng)組合導(dǎo)航（DR定位技術(shù)是利用已知的初始位置，根據(jù)位置和方向的變化實(shí)時(shí)確定運(yùn)動(dòng)位置的一種導(dǎo)航定位方法）。DR的信息對(duì)瞬間GPS信息偏差實(shí)行平滑處理；GPS校準(zhǔn)和糾正DR長時(shí)間形成的誤差積累；當(dāng)GPS信號(hào)丟失時(shí)，可將組合系統(tǒng)獲得的最后一組估計(jì)值作為DR系統(tǒng)狀態(tài)量的初值，令DR系統(tǒng)單獨(dú)導(dǎo)航可以使整個(gè)工作不間斷。其衛(wèi)星定位部分包含了基準(zhǔn)站、電臺(tái)和移動(dòng)站3個(gè)部分。采用雙頻接收衛(wèi)星信號(hào)，利用載波相位調(diào)制來提供差分信息?；局饕脕斫o移動(dòng)站提供差分信息；電臺(tái)用來接收差分信息，實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站與移動(dòng)站之間的差分信號(hào)傳輸；移動(dòng)站通過電臺(tái)接收差分信息，對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位。

2.2 農(nóng)機(jī)精密自動(dòng)駕駛系統(tǒng)

在工作中，GPS接收機(jī)、電子羅盤、車速傳感器以及前輪轉(zhuǎn)角傳感器不斷將拖拉機(jī)（或其他動(dòng)力機(jī)械）的位置姿態(tài)信息傳給計(jì)算機(jī)，并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)信息融合，得到組合導(dǎo)航信息后與期望路徑進(jìn)行比較，可得到路徑跟蹤偏差，再通過控制算法得到該時(shí)刻前輪的期望轉(zhuǎn)角，然后將該偏差輸入到轉(zhuǎn)向控制器中，控制器完成對(duì)前輪轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向工作，這樣就使得拖拉機(jī)等動(dòng)力機(jī)械不斷減小跟蹤路徑的偏差，反復(fù)進(jìn)行這一過程，從而實(shí)現(xiàn)了拖拉機(jī)的自動(dòng)駕駛功能。

3 存在的問題及應(yīng)對(duì)措施

一是在使用的初期，出現(xiàn)了信號(hào)失缺現(xiàn)象，雖然時(shí)間較短，但是在作業(yè)過程中多次出現(xiàn)，經(jīng)過不斷調(diào)試，后來查明是電信信號(hào)不足造成的，或因?yàn)殡娦刨M(fèi)用不夠（欠費(fèi)）而停止的，給作業(yè)過程造成了很大損失，在不斷擴(kuò)