农业机械导航技术的发展研究.doc

农业机械导航技术的发展研究 目录 TOC \o 1-9 \h \z \u 目录 1 正文 1 文1：农业机械导航技术的发展研究 2 1、农业机械导航系统的典型结构 2 2、农业机械导航的关键技术 3 2.1机械视觉技术 3 2.2全球定位系 3 2.3惯性导肮单元 3 3、农机导航技术的应用 4 3.1检测土壤的实际情况 4 3.2监控农作物产量 4 3.3控制施肥量 4 3.4指导农田航空作业 5 4、农机导航技术的发展 5 4.1采用卫星导航技术 5 4.2采用农机地头自动转向控制技术 5 4.3障碍物探测及主动避障技术 5 文2：农业机械导航技术思考 6 1农业机械导航关键技术研究现状 6 2我国农业导航技术未来的优化发展方向 7 （1）扩大导航环境基础信息资源 7 3结语 8 原创性声明（模板） 8 正文 农业机械导航技术的发展研究 文1：农业机械导航技术的发展研究 在目前国家农业发展中，加快土地流转，鼓励农民积极引进新型、现代化机械，良好利用国家农业购置补贴政策，是提高农民增效、增收的有效方式。农业机械导航技术乃是应用空间卫星技术、计算机辅助技术、农业工程技术等高科技，使农田“高产、高效、高质”的现代农业生产技术模式。农业机械导航技术在耕作、播种、喷药、施肥、收割等农业生产中的广泛应用，将可以减少漏洞和重复作业区的面积，进步加强田间作业的质量和效率、使驾驶员的作业更轻松，为广大农民提供便捷的耕种方法。 1、农业机械导航系统的典型结构 农业机械导航技术主要是横向控制农机，就是操控农机，使其与事前计划好的途径之间的横向位置不能在规则的精度规模以外。进一步符合生产的要求。农机导航系统主要由检查、操控、履行、监控四个单元组成。检测单元包括位姿传感器和车轮转角传感器，主要负责检测农机的当前位置与姿态，其中位姿传感器主要用于检测农机当前的位置、姿态角信息以及位置和姿态角的变化速度。车轮转角传感器主要测量农机转向轮当前转向的角度。操控单元是农机导航系统的核心构造，主要操控导航途径计划和盯梢。其中导航操控器是根据农机的当时位姿和方针途径信息，按某种导航操控办法计算出转向角指令；转向操控器根据农机的目前转向角和转向角指令，按某种转向操控办法计算出转向履行机构的频率或电压等。 进而操控转向履行的运转。执行单元是农机转向的执行机构，它的作用是使转向轮转动起来，液压式和机械式是转向执行机构的两种形式。机械式安装简单，适应性非常广泛，一般采用电机驱动农机的转向操作，而液压式的优点是操作简便、可靠性高。农机导航系统的人机交互界面—监控单元由一台计算机担任。计算机的主要功能有：参数设定、任务管理、状态监视等。 2、农业机械导航的关键技术 2.1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髙作业效率，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，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，很难确保与农业机械设备同步进行。 2.2全球定位系 我们所熟知的全球定位系统就是GPS系统，这种系统主要是可以利用卫星系统，对整个目标进行有效的定位，且其工作时间能够持续。因为GPS系统的技术多种多样，所以我们主要是应用实时差分GPS技术。把GPS实时差分技术应用在农业生产中，可以提高定位的精确度。中国对于GPS系统的研究应用相较于西方国家而言是相对落后的，我们还处于一个初始的阶段。但在最近几年，我们的北斗定位系统成功覆盖及应用，利用中国自主研发的这款定位系统，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。 2.3惯性导肮单元 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。 3、农机导航技术的应用 3.1检测土壤的实际情况