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基于北斗系统发展我国精准农业技术装备１ 引言北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。
2012年底，我国建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务，并计划在2020年前后，建成北斗全球系统，向全球提供服务。
2013年4月，在北斗二号系统建成并开始提供区域服务之际，为促进我国精准农业技术装备发展和北斗系统农业应用，财政部、农业农村部在国家农机购置补贴目录中，增加“精准农业设备”小类，对“农业用北斗终端（含渔船用）”进行财政补贴。
该补贴政策的实施，带动了国家有关部委和地方政府的财政投资，促进了一批导航企业和主机企业研制北斗农机自动导航驾驶和辅助驾驶导航系统，着力培育精准农业技术，形成了良好的技术和市场竞争格局，为我国精准农业技术装备和现代农业的发展奠定了良好基础。
本文首先介绍北斗系统在农机化领域的应用概况，然后介绍国家有关部门对于北斗系统农机应用的支持情况和相关标准建设进展，最后针对北斗系统在精准农业中应用存在的问题，提出若干发展建议，供同行业者参考。
２ 应用概况当前，北斗系统在农机化领域中的规模化应用，主要体现在3个方面：一是农机自动驾驶导航应用，二是农机作业监管应用，三是农机管理调度应用。
近年，农业农村部启动全国农民手机应用技能培训，内置北斗定位芯片的手机有望成为农民的“新农具”，但该应用不在本文探讨的范围。
２．１ 农机自动驾驶导航应用黑龙江农垦大约从2000年前后，开始小规模地引进国外农机自动驾驶导航系统，开展精准起垄和播种等作业，取得了较好的示范经验。
随着2013年“农业用北斗终端”纳入农机购置补贴目录，国内导航企业在引进、消化和吸收国外产品的基础上，基于我国的北斗系统，开展自主创新，取得了可喜的进展。
截至目前，国产农机自动驾驶导航产品已占据市场的主导地位。
农业工程信息化技术装备gricultural Engineering InformationA50农业信息化 2018.06<<随着我国城镇化和土地流转的深入，农村土地规模化、机械化、自动化作业成为可能，为农机自动驾驶推广提供了更大的市场空间。
自动驾驶系统总装机量在逐年增加，现主要分布在黑龙江和新疆地区，江苏以及内蒙等地区的农场和农机合作社已开始进行自动驾驶系统的安装，国家也已经将自动驾驶纳入到农机购置补贴中。
中国一拖是国内最早从事智能农机研发和技术推广的企业之一，早在2009年，中国一拖便向市场推出了基于卫星定位导航的自动驾驶系统。
2012年，中国一拖和徕卡公司合作，开始在LF2204、LZ2704动力换挡拖拉机及LX2004机械换挡拖拉机上配装液压控制转向的GPS导航系统。
2016年中国一拖选取国内具有自主开发能力的厂家进行合作，在东方红全系列拖拉机上进行自动驾驶系统的前装测试和验证。
1 前装部件农机自动驾驶导航系统根据重要程度区分，主要有五大部件：角度传感器、控制器、液压阀、卫星接收机、显示屏。
在农机自动驾驶导航系统前装关键技术及应用文/ 姜 斌 张明辉 孙鹏飞 （中国一拖集团有限公司）摘要：农机自动驾驶导航系统采用前装方式，可以在农机出厂时将自动驾驶导航设备安装调试到位，有效提高装配精度、降低故障率、降低成本，更有利于用户使用。
自动驾驶导航系统前装在国际上已得到普及应用，在国内各农机企业已开始进行推广。
关键词：自动驾驶；前装；布局；优势图1 自动驾驶导航系统组成图图2 角度传感器安装示意图前装时重点关注角度传感器、控制器、液压阀这些部件的安装合理性及可靠性。
角度传感器与农机匹配集成是国外各家先进企业的前装重点，比如角度传感器集成在拖拉机前桥、收获机后桥、折腰转向拖拉机折腰部位等，使得测量更精准，更能发挥自动驾驶的整体性能。
在国外先进农机制造中，ISOBUS系统是农机和先进农具在协同工作和实时控制过程中达到精细化和高效化的基础。
GPS定位系统在农机深松中的实践随着科技的快速发展，GPS定位系统在农业领域的应用也越来越广泛。
特别是在农机深松中，GPS定位系统的实践应用对提高农业生产效率、节约成本、保护环境等方面起到了重要作用。
本文将就GPS定位系统在农机深松中的实践进行探讨和分析。
1. 精确定位GPS定位系统可以精确定位农机在田间的位置，帮助农机在作业中精确操作，确保作业的准确性。
通过GPS定位系统，农机可以根据预先设定的路线进行自动导航，避免了人工操作可能带来的误差，提高了作业的精度和效率。
2. 节约成本传统的农机深松作业需要依靠人工操作，而且通常需要多次重复作业才能达到理想的效果。
而有了GPS定位系统，农机能够按照预先规划的路线进行作业，不需要重复作业，节约了时间和人力成本。
由于GPS定位系统可以精确控制农机的作业范围，可以避免资源的浪费，有效控制作业成本。
3. 提高生产效率4. 精准施肥GPS定位系统可以精确控制农机的作业范围，帮助农民根据土壤肥力的情况进行精准施肥。
通过GPS定位系统实时采集土壤信息和植株信息，可以为施肥提供科学依据，避免了过量施肥或不足施肥可能带来的问题，从而提高了施肥效果，降低了施肥成本。
作为GPS定位系统在农机深松中实践的典型案例，下面将介绍一家农场的实践经验。
山东某大型农场引进了先进的GPS定位系统，应用于农机深松作业中。
通过GPS定位系统，他们可以精确控制农机的作业范围和深度，提高了作业精度和效率。
在实际的农机深松作业中，他们采用了以下措施：1. 针对不同区域制定作业路线农场根据土壤肥力情况和作物生长情况，利用GPS定位系统为不同区域制定了不同的作业路线。
这些作业路线经过精心规划，可以最大限度地利用土地资源，同时保证作业效果。
2. 实时监测和调整作业路线在作业过程中，农场通过GPS定位系统可以实时监测农机的作业情况。
一旦发现有作业偏差或者作业效果不佳的情况，他们可以通过GPS定位系统对作业路线进行调整，确保作业效果最佳。
2018年第5期时代农机TIMES AGRICULTURAL MACHINERY第45卷第5期Vol.45No.52018年5月May.2018农业机械自动导航技术研究进展段兰昌（北大荒垦丰种业股份有限公司红兴隆分公司，黑龙江红兴隆155811）作者简介：段兰昌（1975-），男，黑龙江拜泉人，硕士研究生，工程师，主要研究方向：农业机械。
摘要：针对农业机械自动导航技术的研究进展进行了具体的分析，为提升我国农业导航控制的精度和稳定性起到了一份推动性的作用。
关键词：农业机械；自动导航技术为保障我国农业生产可以充分满足人们生活需求，需不断完善农业机械化水平。
将自动导航技术融入到现代农业机械中，可有效提升农业种植的效率。
通过大力推广自动导航技术，从而促进我国农业机械化更好更快发展。
1农业机械自动化导航的发展农业机械自动导航技术在我国经历了一段漫长的发展过程，很长一段时间，都处于多种导航方式并存的形态。
无论是农田触感导航、地磁导航、无线电导航，还是引线电缆导航、激光导航等都在农业机械中发挥了重大作用。
其中引线电缆导航技术就是指通过在行驶路线下方埋设电缆来为车辆提供相应的导航信息，这种方式最显著的优点就是可以满足各种路面环境的需求，无论怎样的天气条件和气候条件下，都可以提供精准的导航信息，最明显的弱点就是涉及范围较小，且安装起来较困难，需要对于导航的道路设施作较大的转变。
2自动导航技术在农机化中应用的优势（1）有效降低了驾驶人员的劳动强度。
通过采用自动导航技术，驾驶人员无需紧绷神经来关注收获机的行走方向，可以更多地关注播种机或农药机内部的增减程度，降低了驾驶人员的疲劳程度，大大提升了农业生产的效率。
（2）减少机械收获带来的损失。
采用自动导航技术可以精准地进行农业的播种，从而减少机械化收获所产生的损失。
如机收甜菜、制种玉米、机采棉等可有效避免因农作物交接行出现偏差从而导致的机械化收获作业损失。
3农业机械自动导航技术的要点（1）卫星定位系统。
基于北斗导航的自动驾驶系统在轮式拖拉机上的应用摘要：目前农业机械以大型化、高效化、智能化、自动化、作业精细化、电液一体化为主流，基于北斗导航系统的农机自动驾驶控制技术是现代农业生产的一个重要组成部分，作为农业机械智能化装备的关键技术之一，同时农机自动导航技术是开展精准农业和智慧农业实践的前提与技术保障。
介绍了基于北斗导航的自动驾驶系统的组成及其工作原理，阐述了基于北斗导航自动驾驶系统在轮式拖拉机上的应用，分析了北斗农机自动驾驶系统相对于国外同等产品的优势。
关键词：北斗导航；自动驾驶系统；现代农业；精准农业；智慧农业；农业机器人；农业应用引言我国农业机械中使用的导航系统以 GPS 为主，系统稳定性和安全性方面存在着一定风险。
目前我国北斗导航系统已经开始投入使用，国家已经推出一系列基于北斗导航的补贴政策。
因此，基于北斗导航智能系统是开展精准农业和智慧农业实践的前提与技术保障。
卫星导航自动驾驶技术的推广应用将促进农业高新技术的推广应用与发展，提高作业精度，提高土地利用率，减轻机手劳动强度，延长作业时间，带来经济效益，促进现代农业发展。
农机自动导航控制技术应用研究与实践，是现代化农业生产的实际需求与迫切愿望。
我国自主研发的北斗卫星导航技术的高速发展，为北斗应用开发平台的建设提供了数据基础和北斗应用经验，也进一步加快了农机自动导航控制技术在耕作、播种、施肥等农业生产过程的应用。
1 北斗导航自动驾驶系统的组成结构及原理1.1 总体构架北斗农机导航自动控制系统主要由自动驾驶控制系统一般由触摸屏、控制器、电动方向盘、前轮转向传感器、GPS定位系统、网络基准站组成。
网络基准站接收机将接收到的空间卫星发射的实时卫星数据通过电台/4G传送至用户观测站，用户观测站的接受机接受并实时解算当前位置坐标，并将自位置坐标与基准站传来的位置数据比较，得出观测数据的可靠性及计算结果的收敛性，以此为依据对解算结果进行分析，减少冗余观测量，增加观测结果的可靠性。
农业机械自动导航技术应用摘要：本文围绕国内农业机械当中自动导航科学技术应用开展深入研究及探讨，便于更好地发挥自动导航科学技术优势，做好农业机械作业。
关键词：农业机械；自动导航；技术１自动导航科学技术主要优势１．１有助于劳动强度的有效降低借助自动导航科学技术，开展农业机械作业，能够有效降低操作者劳动强度。
与以往劳动者所需投入大量精力、体力与时间开展机械作业活动相比，通过运用自动导航技术，便可简单地实施农业机械方面的作业活动，还可防止因劳动者自身遭到农具伤害或者农药所致损伤情况出现。
１．２有助于作业效率的有效提升借助自动导航科学技术，可实施较大规模自动化机械作业，可以说从播种、施肥，以至于收割等作业环节，均可借助机械完成各项操作，生产成本得以节约，且农业作业整体效率还能够得到有效提升。
１．３有助于产量的有效提升农作物实际产量，往往与农户们自身经济收益有着密切联系，以往农业生产期间，因受人为操作性失误及不同成熟时机各方面因素所影响，极易有果实被遗漏或者损伤等情况出现，大大降低了农作物的产量［１］。
借助自动导航科学技术，便能够有效避免采收期间损伤到果实，防止采集遗漏情况出现，且借助自动导航科学技术，还可做好各方面细节处理工作，确保实际采收效率和质量均能够得到提升。
２具体应用２．１关键性技术（１）跟踪控制：农业机械田间作业期间，借助自动导航科学技术当中跟踪控制，开展农耕的机动车试验操作，获取自学智能化功能，通过神经网络及模糊的控制系统，自动化整理农机作业现场。
（２）ＧＰＳ定位：ＧＰＳ定位，即为全球的定位系统，属于卫星技术与通讯发展相结合的一种科学技术，有高精度、全时段、全天候、全方位等优势，ＧＰＳ定位应用至农业机械当中，集中表现为土质检测及不定量的施肥。
以ＧＩＳ地理数据信息为辅助，确保农业机械能够有规律性行走于田间，持续检测土质，记录着不同土质分布的具体位置，借助系统有效绘制成为可传递土壤信息图纸，为农民们提供可实施土质分析与施肥量确定的参考［２］。
GPS定位系统在农机深松中的实践
随着农机的智能化发展，GPS定位系统在农田作业中的应用越来越广泛，其中农机深
松作业是其中之一。
GPS定位系统能够帮助农机在农田中准确定位，并提供导航和农田数
据收集功能，提高作业效率和质量。
本文将介绍GPS定位系统在农机深松中的实践。
GPS定位系统能够帮助农机准确定位。
在深松作业中，农机需要按照一定的行进路径
进行作业，以保证作业的均匀和效果。
GPS定位系统通过卫星信号，能够精准地确定农机
的位置和行进方向，从而帮助农机实现自动导航，确保行进路径的准确性。
GPS定位系统能够提供农田数据收集功能。
在深松作业中，农机需要收集一些农田数据，如土壤湿度、温度和作物生长情况等，以便农民更好地管理农田。
GPS定位系统可以
在作业过程中实时监测和记录这些数据，并将其保存在系统中，方便农民随时查询和分析。
这种实时数据采集的方式比传统的人工测量更加准确和高效。
GPS定位系统还能提高农机深松作业的效率和质量。
由于定位系统的精准性和导航功能，农机在作业过程中可以按照预定的路径进行作业，不会重复或遗漏。
这可以节省时间
和能源，并提高作业的准确性。
GPS定位系统还可以实时监测农机的工作状态和作业效果，及时发现问题并进行调整，从而提高作业质量。
值得一提的是，GPS定位系统的应用还可以提供农机深松作业的远程控制功能。
农民
可以通过手机或电脑等终端设备，随时随地监控农机的作业情况，并进行远程控制调整。
这种远程控制的方式可以提高农田管理的灵活性和便利性，使农民能够更好地管理农田。
自动控制技术在农业机械中的应用分析摘要：农业机械在现代农业中起着至关重要的作用，提高了生产效率和质量。
自动控制技术的应用使农业机械更加智能和高效。
本论文将探讨自动控制技术在农业机械中的应用，包括自动导航、传感技术、智能化系统等方面的应用，以及其在提高农业生产效益、减少劳动力需求、降低资源浪费等方面的潜在价值。
通过深入分析，我们可以得出结论，自动控制技术在农业机械中具有广泛的应用前景，对未来的农业发展具有重要意义。
关键词：自动控制技术；农业机械；应用研究引言农业是人类社会的基础，而农业机械则是现代农业的中坚力量。
农业机械的应用已经极大地提高了农业生产效率和质量，有助于满足不断增长的全球食品需求。
然而，农业机械的进一步发展需要更高级别的自动化和智能化。
自动控制技术，包括自动导航、传感技术、智能化系统等，正在逐渐渗透到农业机械中，为现代农业带来了前所未有的机遇。
本论文将深入探讨自动控制技术在农业机械中的应用，以及其对农业生产的潜在影响。
我们将首先讨论自动导航技术，然后介绍传感技术的应用，最后探讨智能化系统在农业机械中的作用。
通过深入的研究和分析，本文旨在揭示自动控制技术对提高农业机械效率、降低劳动力需求以及减少资源浪费等方面的潜在价值。
一、自动导航技术在农业机械中的应用自动导航技术是农业机械中的一个重要领域，它可以使农机更加智能，提高操作的精确性和效率。
全球定位系统（GPS）是自动导航技术的核心组成部分，它允许农机在田间作业中实现精确定位。
1.1 GPS技术的应用GPS技术已经广泛用于农业机械，如拖拉机、收割机和种植机。
通过精确的GPS定位，农民可以实现更准确的种植、施肥和灌溉，从而提高了作物产量并减少了资源浪费。
此外，GPS还可以用于自动驾驶系统，减轻了农民的劳动强度。
1.2 自动驾驶技术自动驾驶技术是自动导航技术的一个分支，它允许农机在没有人工驾驶的情况下完成田间作业。
这种技术不仅提高了操作的精确性，还减少了人力成本。
