北斗卫星导航技术在农用机械上的应用
农机
  
2024-09-13 18:40:45
[ 导读 ] 北斗卫星导航技术在农用机械上的应用~

随着科学技术的不断进步,我国农业已经迈进了智慧管理、精准实施的发展轨道。智能化农业机械装备的建设和应用是智慧精准农业的重要组成局部,也是保障粮食安全生产的最直接手段。北斗卫星导航技术作为农业机械智能化技术中的一项关键技术,在近几年已应用于耕、种、管、收等农业生产各环节,并在生产实践中取得了非常好的应用效果。

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北斗卫星导航技术在农业机械中的应用现状

所谓导航就是农业机械利用自身携带的传感器感知周围环境和车体的信息,通过对获得的信息进行处理并进行导航决策和操纵,从而完成相应的作业生产任务的过程。中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,是世界成熟的四大卫星导航系统之一。由空间段、地面段、用户段三局部组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航、授时服务。由于北斗卫星导航系统是我国自主研制的,在安全性和功能性方面更符合我国的国情需要。近两年在国家和各省、市、区实施的农业机械购置补贴政策的推动下,一些科技型企业将北斗卫星系统与农业机械相结合,研发出了多款北斗农业自动导航产品,实现了多种农业机械的无人驾驶、精准作业功能。

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北斗农业自动导航驾驶系统

北斗农业自动导航驾驶系统是由车载计算机、卫星接收机、转向操纵系统和基站等局部组成。通过安装在相适应的农业机械上,利用北斗卫星的定位信号设计作业机械的行驶路线,在机械作业过程中综合其位置信息、姿态信息、航向角信息、传感器信息,通过操纵电动方向盘或液压系统,实现机械的转向,从而按照规划路径行驶,到达完成耕整地、播种、种植、田间管理和收获等各类作业目的。一是北斗农业自动导航驾驶系统的优势。

1、节约劳动本钱。北斗农业自动导航驾驶系统与农业机械相结合,可实现无人驾驶,有效替代人工操作,减少了劳动强度,节约用工本钱。在我国城镇化进程加快,大批的农业生产人员脱离土地,农村牧区年轻劳动力明显缺乏,无人驾驶农业机械的应用可有效解决农业用工缺乏的难题;

2、提高作业效率。安装了北斗导航自动驾驶系统的农业机械不受自然条件和时间因素的影响,不管是刮风下雨还是白天黑天可以24h不间断抢抓农时作业。能替代局部人工并能减轻操作人员的劳动强度,与人工操作相比照,可提高工作效率50%;

3、提高作业精度。北斗导航自动驾驶系统可对农业机械进行适时调整、精准定位,保证了作业质量和作业精度。经检测合格的产品,在200m测区内,直线度精度和衔接行精度均到达2.5cm的标准要求;4、合理利用土地资源,增加产量农机机械加装北斗导航自动驾驶系统,可保障行走和作业精度、精准利用土地面积、减少药、肥、水资源的浪费、提高作物生长质量,进而增加产量。二是北斗导航系统在各类农业机械上的应用。1、在拖拉机上应用。拖拉机是田间生产作业中的动力机械,非自走式农业机械通过牵引或悬挂的方式与拖拉机相联,进而实现行走作业目的。北斗农业自动导航驾驶系统加装在拖拉机上使用,可实现以拖拉机为动力的农机具的精准作业。从耕整地开始到种、管、收,规划合理,统一标准,走的直、对的准,到达作业质量标准要求。2、在插秧机上应用。北斗农业自动导航驾驶系统与插秧机结合,可指挥插秧机在定位工作区域内,依据设定好的取秧量和插秧深度等参数,自行规划最优路线,完成插秧作业。而导航定位数据又可为后期水稻成长中的施肥、植保、收获等作业提供精准位置信息,从而提高水稻生产全程精准作业程度。3、在收获机上应用。北斗农业自动导航驾驶系统与收获机结合,可利用前期种植作业信息,结合作物长势特点,实现精准对行收获,有效降低收获作业过程中因行走路线不直,对行不准而导致的各类损失,进而保障产量。4、在平地机上应用。在拖拉机的带动下,平地机通过接收北斗卫星信号适时调整限位油缸的伸缩量,实现刮土铲的上升和下降,经过不断地刮土和卸土的过程,进行全方位的土地精细平坦作业。经过精细平坦的土地,在后续的农业生产中,水、肥、药的用量更均匀、更准确,减少因地势不平引起的各种浪费,保证作物长势一致,提高产量。三是北斗卫星导航无人机。北斗卫星导航无人机可进行农业植保作业、农情监测和数据采集,具有精准、高效、环保、智能等特点。另外,由于无人机体积小,重量轻,运输方便,灵活等特点,对不同的地块,不同的作物都有很好的适应性。

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北斗卫星导航技术在农用机械上的应用规模及成效

2024年全市在使用北斗导航玉米种植面积达到225万亩,并在牧区种植柠条中也可广泛使用,大力提高了种植质量、土地可利用面积。其后续在中耕、植保、收获等作业环节中使用北斗导航技术发挥重要作用。通过近几年推广应用情况主要优势如下:

1、不间断作业。它可以24小时全天候不间断作业,它不受天气因素干扰,增加工作时间至少20%。

2、对驾驶员驾驶经验要求低,新手也可高质量的作业;它减轻了驾驶员作业强度,拖拉机在走直线时驾驶员可以不扶方向盘,在地头转弯或遇到坡地或路不平时,需要驾驶员操作,直线行驶时,解放了驾驶员的双手和眼睛,驾驶员作业时可以把精力与时间放在观察农机和农具的运行情况,更好地保证农机具的正常作业。

3、作业精准。采用我国自主知识产权的北斗高精度定位系统,作业200米误差可以达到≤2.5cm,时刻保证农机的高精度作业,提高农机的作业质量。由于是精准作业,可以避免漏耕或重复耕种,提高机车作业效率。它可以减少田间作业中的错行或不对行;它可以做到准确地控制行间距,提高播种均匀程度,使植株均匀地分布,确保土地收益最大化,并通过同一地块作业数据分享完成播种作业后中耕、植保等作业中实现精准对行,提高了农机作业质量。

4、降低人工成本。降低驾驶员的技术门槛,减少驾驶员的工资支出,种植技术好一点的驾驶员一天工资300-400不等,普通驾驶员一天150-200,降低工资成本50%。

5、节省农业物资。可以节省化肥、种子、地膜和农机用油。

6、便于后期农田管理。由于精确地作业,使农作物能够更高效地利用阳光和水分;精准的行距和直线度便于后期农田管理,例如植保和中耕等作业时,防止压苗、伤苗的现象。

7、便于后期收获。由于行距株距精准,降低机收难度,便于对行,降低损失率。

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农技人推广人员今后工作重点及注意事项

1、加强对农牧民操作能力的培训,北斗导航的自动驾驶系统更新换代快,农牧民操作能力要不断提升更新。督促生产厂家设置简易操作模式。

2、北斗卫星导航的技术依赖网络信号,无网络新信号的地区无法正常行驶,鼓励粮食主要生产区建设基站,网络全覆盖,选择北斗卫星导航的自动驾驶系统时选择信号接受力较强的产品,3卡3待5网,择优快速切换的产品。

3、北斗卫星导航技术在拖拉机的应用上,拖拉机牵引不同的配套机具和调整农艺要求时,在终端上相应的输入作业技术信息进行作业,完成相应的农机作业。(内容来源:北物联数字乡村)

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