农业机械导航技术的发展与应用

王洪兵

（江苏省滨海现代农业产业园区管理委员会，江苏 盐城 224500）

近年来，现代农业的发展对于先进的农业技术提出了更高的要求，基于大数据、物联网以及人工智能等的农业机械导航技术得到了广泛应用，颠覆了传统农业经营发展理念，使得农业发展呈现出了许多新的特点。农机性能的优化，使得作业速度得到了提高，面临着更加复杂的作业环境和作业任务，传统的自动导航技术逐渐遭遇了发展瓶颈，智能农机导航技术开始受到越来越多的关注。智能农业机械导航技术是以自动导航技术为框架，引入了云计算、物联网以及深度学习等技术，能够基于多机协同与自动避障，保障农机作业安全。

1 农业机械导航关键技术

1.1 自动导航

1.1.1 全球导航卫星系统

全球导航卫星系统包括GPS、俄罗斯的GLONASS系统、中国的北斗导航卫星系统等，其中，应用最广泛的是美国的GPS。想要实现农机自动作业的精细化，要求定位数据能够达到厘米级，因此一般都是采用差分CNSS技术，借助位置已知基站测量得到的相位信息，提高定位精度。例如，罗锡文等[1]借助自主差分的方式，在东方红拖拉机上安装了基于RTKDGPS的导航系统，配合相应的导航及方向控制器，实现了自动导航和精准定位功能。

1.1.2 惯性导航系统

惯性导航系统不需要依靠外部信息的支持，而是能够借助航迹实现对于农机位置及姿态的准确获取。在惯性导航系统中，最为关键的设备有三种：一是陀螺仪，分为机械陀螺仪（精度高、维护难度大、成本高）、光纤陀螺仪（精度高，灵敏度、可靠性好，成本高）以及微机电陀螺仪（体积小、能耗低、精度低）。……