智能农机自动导航系统应用探讨.doc

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1、智能农机自动导航系统应用探讨摘要：我国是农业大国，在科学技术的发展下，精准智慧化农业正逐渐替代传统农业，成为未来我国农业发展和研究的对象。在智能农业领域，智能农业机械是目前研究最多的领域之一。农机在现代化农业建设中具有重要地位，智能农机自动导航的开发利用，解放了农民双手，繁重的工作得到精简，工作效率得到提升。基于此，本文详细探讨了智能农机的自动导航系统的应用，仅供参考。关键词：智能农机；自动导航系统；智慧农业自古以来，从事农业生产一直是一项艰巨的任务，需要农业生产者具备耐心与细心，还要付出辛勤的劳动。但是，随着社会的发展

2、，传统的农业生产模式正在发生翻天覆地的变化，自20世纪以来，各种创新技术创造了一个科学和技术获得动力的时代，而智能农业已成为未来发展的主流。过去，依靠操作员在非智能农业机械上的驾驶经验很难执行准确的路线，并且难以确保复杂生产线的准确性，频繁的反复播种以及播种的遗漏增加了农业成本，降低了土地使用率。自动化、智能化和信息化是当今全球农业机械化的发展目标，无人驾驶技术使农机操作员免于繁琐的工作，极大地提高了农机的作业效率，减少了人为工作疲劳造成的错误。1我国农机导航系统现状5学海无涯我国是一个人口众多的农业大国，与其他发达国家

3、相比，我国的可耕地远多于其他国家，但机械化程度却远低于其他发达国家，消耗的劳动力是其他国家劳动力的数倍，这表明中国的农业相较于其他国家处于落后水平，同时也表明中国的农村农机市场前景广阔[1]。近年来，政府加大了对农业的扶持力度，投资建设新农村，随着政策的发展，农业机械化使用率必将大幅度提高。20世纪90年代在中国进行的农业机械导航与控制技术研究主要是借鉴了美国和日本的先进经验。在农业领域，中国对使用多传感器组合定位技术的研究还很少，但是相关的研究在工业、航空和智能交通领域已经达到了较高的水平。根据对定位相关理论和实验研究

4、结果的分析，组合定位方法可以作为可用于农业研究的参考材料。精确农业依靠国家的引进、消化、吸收和改善。近几年，大量引入了国外的GPS自动导航和驾驶系统，已在国内智能农业应用中使用。在过去的十年中，我国的农业机械化水平得到了快速发展，随着从传统农业到现代智能农业的转变，对农业机械监控和调度技术的需求已大大增加[2]。2农机导航智能控制系统应用探讨5学海无涯拖拉机、插秧机与开沟铺管机为我国农业常用的三种典型农机，不同的农业机械有着其独有的特点，根据机械的特点，搭载农机导航智能控制系统，研制出路径规划与跟踪技术，实现智能控制导航

5、系统的搭建[3]。本文通过对以上三种常用农业机械以及当代最新进的“慧农”北斗导航农机自动驾驶系统进行智能农机自动导航系统应用探讨。2.1拖拉机智能导航系统。拖拉机是田间作业中使用广泛，且最具代表性，所以对自动导航技术和设备的需求也最为迫切。拖拉机自动导航具备自动定位和自动跟踪功能，在导航工作中，卫星定位系统用于确定其自身的位置，并实时控制拖拉机的转向和速度，以使其按照既定路线进行田间作业[4]。在本节中研究拖拉机转向系统，使用光电传感技术实现前轮角度检测，设计闭环反馈转向控制器，设计路径规划和路径跟踪软件系统，并自动搜索

6、拖拉机。首先，要测试导航控制系统的实际车辆性能和控制方法，在测试车辆上安装自动导航系统。通过车载监控终端的完整功能实现智能控制，这些功能中包括路线设置、参数设置、轨迹跟踪、数据存储等功能。其次，设计路径规划与跟踪软件系统，使用计算机编程语言开发拖拉机导航系统软件，系统实时从拖拉机上安装的传感器和定位模块收集数据，例如经度、纬度和旋转角度，计算操作偏差并将这些数据通过串行总线实时转换给显示终端。将数据另存为文本文件，以便在工作质量分析期间调出，导航路线计划模块完成了野外工作路线的设置，创建预定路线并保存数据。通过车辆驾驶参

7、数设置模块配置调整参数，路径跟踪软件系统界面显示虚拟轨迹和仿真图片，具有很好的可视化效果。2.2插秧机智能导航控制系统。水稻插秧机是中国农业的常见农业机械，主要运用在水稻种植方面，是提高中国水稻产量的重要机械。由于田间调查工作的强度大和缺乏农村劳动力，水稻插秧机的自动搜索功能也引起了大多数科研人员的关注[5]。实现插秧机自动运行，减少驾驶员劳动强度，节省劳动力，延长工作时间，提高生产率和大米产量。插秧机采用Pm控制技术，设计了双闭环反馈转向控制器，并集成开发了自动导航系统。插秧机的自动导航系统具有两个功能。一个是定位，另

8、一个是控制。定位是为了准确确定车辆的当前路径，并根据插秧机在行驶过程中的路径和姿态确定其相对于参考点的相对位置；控制是指确定并执行所需的控制量，在不发生偏差的前提下使插秧机可以在预定的路线上行走。作为整个水稻插秧平台的导航控制中心，它使用高性能的车载计算机处理GNSS姿态信息和角度传感器信息，该信息的高性能传播速度会