賀永飛

【摘 要】由于我國經(jīng)濟和社會發(fā)展日益加快，越來越多的先進技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。目前，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為了獲得更好的經(jīng)濟效益，普遍使用農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)。通過運用農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化控制，減輕了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。本文主要分析了我國農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；機械導(dǎo)航技術(shù)；發(fā)展趨勢

農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)是伴隨農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)技術(shù)產(chǎn)生的，它包含衛(wèi)星導(dǎo)航、計算機和農(nóng)業(yè)工程等多種先進技術(shù)，是一種現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。在耕種、噴藥、施肥等不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，都能發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中運用導(dǎo)航技術(shù)，能夠避免出現(xiàn)重復(fù)操作，提高農(nóng)田生產(chǎn)效率和質(zhì)量，減輕操作壓力。本文分析了農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)的使用現(xiàn)狀，并探討了其未來發(fā)展趨勢。

一、農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）GPS技術(shù)的應(yīng)用

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在不同行業(yè)領(lǐng)域獲得了普遍使用。工程項目可以運用GPS技術(shù)開展定位和導(dǎo)航，為項目順利施工提供幫助。GPS技術(shù)最早用于地質(zhì)勘探領(lǐng)域，通過相關(guān)的硬件和軟件，可以確定工程位置，使工程項目獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)資料。GPS測繪技術(shù)能夠開展數(shù)據(jù)自動化采集和分析，可以明顯減輕工程測繪人員的工作量，縮短測量時間，從而顯著提升施工效率。隨著GPS技術(shù)的進一步發(fā)展，在不同領(lǐng)域中都有廣泛的使用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也得到了普及，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，減輕了勞動量，獲得了很好的經(jīng)濟效益。

（二）視覺導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用

視覺導(dǎo)航也是一種先進的科技，其靈活性非常高，它可以保存并顯示收集到的圖像，能夠直觀的看到信息數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)機械運用視覺導(dǎo)航技術(shù)后，能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)境精準(zhǔn)識別，獲取更加全面的信息數(shù)據(jù)。目前，視覺導(dǎo)航技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)機械中主要用于定位生產(chǎn)環(huán)境、雜草、障礙物等，幫助農(nóng)業(yè)人員掌握生產(chǎn)環(huán)境中的問題，調(diào)整生產(chǎn)方法，有效提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。但因為視覺導(dǎo)航靈敏度比較差，不能確定農(nóng)作物的狀態(tài)，因此應(yīng)用過程中還存在很多不足。

（三）電磁和地磁導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前，電磁導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常普遍，它的特點是操作簡便、可靠性高、使用壽命長等，可以確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用質(zhì)量。但電磁導(dǎo)航也存在一些不足，比如不能改變設(shè)備使用路線，使用環(huán)境具有局限性等。地磁導(dǎo)航技術(shù)也是一種農(nóng)業(yè)機械常用的技術(shù)，它的優(yōu)點是成本低廉，但目前我國地磁導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用還不成熟，沒有大規(guī)模用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

二、農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)的使用優(yōu)點

（一）減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員的勞動強度

將自動導(dǎo)航技術(shù)用于農(nóng)業(yè)機械，可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化，取代大量的勞動力，還能使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員的勞動強度大大減輕，很多重體力和操作復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動依靠機械化操作就可以完成，同時也能防止勞動人員受到農(nóng)具傷害。例如，勞動人員在農(nóng)田勞作的時候，很多農(nóng)具都非常鋒利容易使人受到傷害；施肥和農(nóng)藥噴灑的時候，不能避免要進行身體接觸，而肥料和農(nóng)藥都會損害到身體，運用農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航技術(shù)可以很好的避免這些問題。

（二）可以顯著提高收獲量

在農(nóng)產(chǎn)品的收獲季節(jié)，因為農(nóng)產(chǎn)品成熟時間不一致，再加上人工采摘不當(dāng)、出現(xiàn)遺漏等，會導(dǎo)致果實受到損傷，以及大量的遺漏等，由此導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量降低。如果農(nóng)業(yè)機械操作使用了自動導(dǎo)航技術(shù)，在收獲的季節(jié)可以精準(zhǔn)收割農(nóng)產(chǎn)品，防止農(nóng)業(yè)人員損傷到果實，還能避免成熟農(nóng)作物出現(xiàn)遺漏，能夠有效針對人工操作的不足，避免農(nóng)產(chǎn)品收獲過程中的損失，促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)量大幅度提升。

三、農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）感知農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境

感知周圍環(huán)境是導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展中的重要內(nèi)容，它的作用是運用環(huán)境傳感器對機械周邊的環(huán)境變化進行監(jiān)測和評估，不斷采集機械附近環(huán)境信息，然后將能夠使用的數(shù)據(jù)做好整理，并確定環(huán)境模型，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)獲得準(zhǔn)確的依據(jù)，顯著提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。農(nóng)業(yè)機械通過環(huán)境感知技術(shù)能夠?qū)r(nóng)作物、雜草和障礙物進行有效的識別，在進行除草作業(yè)的時候，農(nóng)業(yè)操作人員可以很好的區(qū)分農(nóng)作物以及障礙物，從而避免農(nóng)作物受到機械設(shè)備的損害，能夠極大提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水平。目前，農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航感知系統(tǒng)隨著技術(shù)發(fā)展，穩(wěn)定和準(zhǔn)確性不斷提高，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作更加規(guī)范，而且操作變得協(xié)調(diào)，在應(yīng)用過程中取得了越來越好的效果。

（二）農(nóng)業(yè)機械控制決策技術(shù)

農(nóng)業(yè)機械運用控制決策技術(shù)，目的是進行機械車輛轉(zhuǎn)向控制，為了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作的需要需要對機械車輛轉(zhuǎn)向進行調(diào)整，這樣可以使機械車輛路程顯著縮短，并能使農(nóng)業(yè)機械車輛按照預(yù)定路線開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，從而推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的提升。目前情況下，主要在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的控制決策技術(shù)主要包括模糊控制技術(shù)以及PID控制技術(shù)等。

1模糊控制技術(shù)

模糊控制技術(shù)是一種先進的智能控制技術(shù)，它的主要原理是按照模糊數(shù)學(xué)語言控制規(guī)則控制農(nóng)業(yè)機械的導(dǎo)航控制系統(tǒng)，使用模糊控制技術(shù)收集信息數(shù)據(jù)，確保導(dǎo)航控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定，獲得有效的數(shù)據(jù)支持。另外，模糊控制技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣，如果機械車輛行駛途中發(fā)生路徑偏差，能夠隨時采集偏差數(shù)據(jù)，然后運用模糊控制模塊對偏差信號進行判斷，隨后向機械車輛發(fā)送正確信號，使行駛路徑更加規(guī)范。

2 PID控制技術(shù)

在農(nóng)業(yè)機械控制技術(shù)中，PID控制技術(shù)的應(yīng)用更加普遍，在具體應(yīng)用期間它的優(yōu)點是靈活性高，更加方便，可以極大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的效率，因此很多農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)廠家都傾向使用PID控制技術(shù)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，只需要對Td、Kp、Ti這幾種參數(shù)進行設(shè)定，就可以實現(xiàn)PID控制。如果農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中負(fù)載出現(xiàn)改變，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員通過調(diào)節(jié)重要參數(shù)，就能使機械設(shè)備控制更加準(zhǔn)確。

3農(nóng)業(yè)車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)

根據(jù)應(yīng)用情況分析，車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)主要有兩種類型構(gòu)成：電機系統(tǒng)以及液壓閥組。電機控制系統(tǒng)的主要部件包括伺服電機、計算機和電機驅(qū)動器等，通常將其安裝在方向盤位置，從而方便進行農(nóng)業(yè)車輛轉(zhuǎn)向控制。電機控制系統(tǒng)的操作原理是：給計算機發(fā)出決策指令后，隨后傳輸給電機驅(qū)動器，電機驅(qū)動器和直流電機連接，根據(jù)指令控制車輛轉(zhuǎn)向，最后車輛進行方向調(diào)整。液壓閥組控制原理是：使用三位四通比例流量閥以及壓力補償器進行控制，通過流量改變以及壓力改變，進行機械車輛的轉(zhuǎn)向控制。

（三）做好農(nóng)作物產(chǎn)量監(jiān)控

通過將收割機、計算機以及GPS技術(shù)進行有機結(jié)合，能夠進行農(nóng)作物產(chǎn)量的監(jiān)測。對于不同類型的農(nóng)作物，監(jiān)測顯示情況是不同的。比如，要進行玉米產(chǎn)量監(jiān)測，需要在聯(lián)合收割機玉米傳送帶上安裝質(zhì)量傳感器，還要設(shè)置監(jiān)測植物水分含量的系統(tǒng)。監(jiān)測結(jié)果記錄在計算機中，隨后整理成一張玉米產(chǎn)量圖，從中可以看出產(chǎn)量情況。

四、結(jié)語

為了提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，獲得更好的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益，需要有效運用農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航技術(shù)。農(nóng)業(yè)技術(shù)人員要研究如何在不同生產(chǎn)環(huán)境下合理運用機械導(dǎo)航技術(shù)，減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員的勞動量，不斷提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，促進我國農(nóng)業(yè)整體水平的提升。

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（作者單位：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師阿拉爾市二團農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心）