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农业机械方面有关硕士论文开题报告范文 和新时期农业机械导航定位技术应用和相关毕业论文格式模板范文

主题:农业机械论文写作 时间:2024-03-23

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摘 要: 随着现代农业技术的不断进步,农业机械导航技术的应用也越来越广泛.通过导航技术不仅可以减轻劳动力的投入,还可以实现精准与靶向作业,提升产品的品质与产量.因此,农业机械作业过程中实现自动导航,是现代农业和精准农业发展十分重要的组成部分.通过积极推广应用农业机械导航的关键技术以及在农业生产中的实际应用,并针对新时期下农业机械导航技术进行发展研究,提升农机作业精确度,可提高作业质量,改善农民生活水平.

关键词: 农业机械;导航技术;自动导航;精准作业

张继武. 新时期农业机械导航定位技术应用与发展[J]. 农业工程技术,2018,38(20):45+47.

新时期下,加快土地流转,用好国家农机购置补贴政策,积极鼓励农民引进新型、现代化农业机械,实现了犁地、整地、播种、收获全程农业机械化作业格局,不断提升全县现代机械化水平,为农业增效、农民增收奠定了坚实的基础.

精准农业,首先是精准农机,导航农机作业是精准农机的基础,可以形成播种、栽秧、施肥、施药的精准作业、靶向作业,从而使大面积、大幅度减肥减药成为可能.示范应用的导航农机作业也将采取实现无人少人驾驶的方式,遥控作业和一人操控多部机具作业即将实现,这为大幅提升农业生产效率,解决农业老化问题提供技术支撑.农业机械作业过程中实现自动导航,是现代农业和精准农业发展十分重要的组成部分.积极推广应用农业机械导航技术,对提高农机作业精确度,提高作业质量有着十分重要的作用.

一、农业机械导航的关键技术

1.机械视觉技术

机械视觉技术主要是应用工业摄像机和计算机模拟人类视觉的一种导航方法.在能够自动导航的农业机械设备中,视觉传感器主要用来检测农机运行过程中存在的障碍物,以及农机作业过程中的作业路线,从而对农业机械设备的相对目标物和导航位置进行确定,让农业机械设备最终实现自动寻找作业路径,并避开障碍物.农业机械导航系统中,应用机械视觉技术能够进一步加大农机检测范围,得到作业目标更多的地理位置和信息,从而使用更简单的手段提高作业效率,降低作业成本.

在农业机械设备实际作业过程中,由于各个地区农业生产条件存在较大差异项,地理位置复杂多变,存在众多影响因素,因此在实际导航过程中,视觉传感器精确度会受到一定影响,很难确保与农业机械设备同步进行.

2.全球定位系统

全球定位系统就是GPS 系统,该系统是一种能够持续工作的定位系统,它主要利用卫星系统,对整个目标有效定位.在农业生产过程中,应用较多的GPS 技术主要是实时差分GPS 技术.在农业作业过程中采用差分来修正信号,最终提高定位的精确度.目前西方发达国家关于这一技术应用已经比较成熟,并取得了突出成果,中国关于这方面的研究起步较晚,还处于初始阶段.最近几年,北斗定位系统成功覆盖及应用,利用中国自主研发的定位系统,对于进一步提高农业机械定位效率,定位精确率都有着很大帮助[1].

3.惯性导航单元

惯性导航单元主要是利用惯性元件测量机械设备加速情况,以实现航位推算的导航系统.它主要是利用机械设备上的传感器,获得机械运转过程中的各项信息,然后再经过复杂的数学计算,最终得到农业机械设备所在位置和速度,达到对车辆进行精确定位的目的.该项技术相对于机械视觉技术和GPS 导航技术,具有更强的稳定性和精确度,在具体工作过程中,不容易受外界因素干扰,精确度较高.但随着应用时间的增长,其误差也会逐渐增加.将该项技术和其他导航技术综合应用,能够进一步提高农业机械设备导航的精确率和准确度.

二、农业机械导航技术在农业生产中的应用

1.利用农业机械导航技术检测土壤状况

在进行正式农业生产之前,可以使用农业机械设备对种植地土壤进行采样处理.这些农业机械设备车辆上一般都搭载了GPS 系统和GIS 系统,通过GIS 系统能够有效记录车辆所在位置,对所在位置的土壤进行有效收集和检测;同时系统还会将检测结果记录下来,传输到显示器后,供相关技术人员分析.对农业土壤状况进行有效检测可以及时掌握土壤的具体情况,从而制定有效的农机操作技术标准.

2.利用农业机械导航技术监测农作物产量

将GIS 技术、GPS 技术、计算机技术和联合收割机有效结合起来,能够通过机械设备监测农作物产量.在各种农作物收获过程中,需要针对不同种类农作物,使用不同的监视器.例如针对颗粒较大的农作物,如大豆、豌豆、花生等农作物需要在联合收割机传送带上设置质量传感器,同时还需要在农机设备上安装含水量检测系统,对农作物的含水情况进行实时检测,通过计算系统的处理,绘制出农作物产量统计表格.通过将农业机械导航技术应用到农作物产量监控方面,能够对某些示范农田的农作物产量情况进行有效监测,省去了农作物产量统计、产量分析等大量时间.

3.利用农业机械导航技术控制农田施肥

在农作物种植之前,可以采用某些技术调查某一个田块的土壤养分情况,然后利用GPS 技术确定土壤位置,将计算机技术和农业机械设备有效结合,通过合理计算,确定合理的施肥量,实现对农田的合理施肥.在具体农作物种植过程中,还可以根据不同农作物的实际需求情况,选择最佳的施肥方案.相对于传统施肥技术来说,利用农业机械导航技术控制田间施肥,可以有效减少化肥施用量,提高化肥利用率效率;同时还能够大大减少因为过量施入化肥导致的农田土壤理化性质改变、耕作层变浅与土壤板结等问题.

4.利用农业机械导航技术开展农业航空作业

在农业生产过程中,如果要实现航空作业,需要投入很大的经济成本,并且在路线规划过程中存在很大难度.为了解决上述问题,在进行农业航空作业之前,可以利用农业机械导航系统,按照当地具体的地形气候、农作物种类,制定完善的农作物作业轨迹,然后再使用GIS 技术把具体的信息保存起来,最终形成航空作业轨迹,为农业航空作业奠定坚实基础[2].

三、新时期下农业机械导航技术发展研究

1.提高定位的精确度

中国关于GPS 定位系统和农业机械应用的起步较晚,需要进一步加强研究,实现GPS 定位系统的高效应用.在现代农业机械设备运行过程中,可以充分结合GPS 定位系统以及卫星导航技术,实现农业操作过程中精确快速定位,从而有效提升整个农业机械设备的运行效率和运行的精准度,实现精准农业精细化管理的目的.要结合本地区实际情况,积极引入GPS 系统,或者和北斗导航系统进行有效联系.应用自主生产的北斗导航系统,可以更加准确的进行农业机械化操作.

中国自主研发的北斗导航系统,相对于国外研究的GPS 导航系统来说,其精确度更高.在今后工作中,需要科技人员进一步加强研究,充分将定位系统应用到机械设备中,然后根据农作物生长需求,投放所需要的各种元素.现今,大部分民用的全球定位系统发展日益成熟,同时中国自主研发的北斗导航系统也逐渐完善,这表明定位系统在今后农业机械设备中的应用范围也将逐步扩大.在具体应用过程中需要按照农业机械化运行实际情况,选择经济、节约、高效的定位系统和设备.

2.传感器技术和液压控制技术结合对农作物进行有效监控

农业机械设备在整合运行过程中,用液压技术对农机设备内部的动力传动装置进行有效控制,可以有效提高农机设备的应用效率.将该项技术和传感器技术有效结合,则会进一步提高农业机械设备的自动化水平,确保喷药机械、施肥机械、播种机械全部实现自动化操作,针对不同农作物种植要求配置合理的施入量,在自动化系统控制下完成整个操作过程.

在操作过程中,还可以同时对数据进行有效的反馈和收集.在具体应用过程中,技术人员可以在收割机上安装一个传感器,精确采集农作物的温度、产量和水分等信息.此外,如果将传感器技术、液压控制技术和导航系统有效配合,不仅能够准确的掌握整个农作物的空间布局情况,还能够对整个农作物生长进程进行有效监控.

3.积极应用网络技术,实现生态化管理

当地农业机械部门推动本地区农业机械化进程,要想进一步促进农业机械导航技术快速发展和水平提升,就必须创新农业机械,将农业机械导航技术和现代计算机网络系统有效联合.目前很多新型的农业机械化思维逐渐被应用到整个农业管理过程中,其中精准农业思想属于一种完全超越之前相对集散式农业机械生产概念的战略思想.精准农业能够有效打破过去的传统农业生产模式,对各种生产资源和生产资料有效整合,从而对农业生态环境起到一定的保护作用.在农业机械化进程中,积极应用网络技术,还能进一步降低农业生产成本,提高生产效率,为农民群众创造更多经济效益.

参考文献

[1] 阿布都艾尼. 农业机械自动导航技术研究进展[J]. 江西农业,2017(09).

[2] 戴增辉,何凤琴. 智能农机自动导航系统应用研究[J]. 农机化研究,2018(02).

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