北农业用北斗拖拉机自动驾驶系统 - 乌鲁木齐水磨沟水磨沟其他车辆相关

随着我国高新技术的应用和电子信息技术的渗透，以及现代化精细农业的要求和农机高科技技术的迅速发展。农机GPS卫星定位和自动导航驾驶已成为现代化大农业的一个重要组成部分。在播种、施肥、洒药、收获、整地、起垄等许多农机作业项目上发挥着重要的作用，并有着广阔的发展前景。
2010年鹤山农场本着“立足大农机、发展大农业”的原则不断提高农机科技含量和高新技术的推广应用，为迪尔7830、克拉斯836等先进机型安装了17套GPS卫星定位和自动导航驾驶系统，通过进行秋整地和秋起垄作业，这套系统不仅提高了机车的作业质量和工作效率，实现节本增效，而且很大程度的减轻了驾驶操作人员的劳动强度。
“三秋”阶段机车减少了“重漏”和“空跑”现象，17台车共节省主燃油45吨。节约资金33.75万元，提高机车工作效率20%以上，增加时间利用率4个百分点。实现节本增效67.75万元。
1 系统的组成和工作原理
1.1 系统组成：主要有导航光靶、方向传感器、通信模块、导航控制器、液压控制器等。
导航光耙:接收GPS的定位信号,在设定导航线后,根据机组作业幅宽进行自动直线导航。技术特点是在没有作业导航图的情况下可在作业中生成导航线，在GPS的定位下可对农机田间直线行走作业做引导，使机组作业不重不漏，并具有作业面积计算统计等功能。
方向传感器：向导航控制器发送高精度的转角信息。
通信模块：接收基站的差分数据。
导航控制器：自动驾驶系统的核心通过接收GPS的定位信息和方向传感器的转角信息向液压系统发送指令。
液压控制器:液压控制器根据导航控制器发送的指令，改变油箱的流量和流向，保证农机按照设定的路线行驶。
1.2 工作原理
首先在在导航光靶上设定车辆行走线，设置导航模式，直线或者曲线。通过接收基站差分数据，实现厘米级的卫星定位，实时向向控制器发的定位信息。方向传感器实时向控制器发送车轮的运动方向。导航控制器根据卫星定位的坐标及车轮的转动情况，实时向液压控制阀发送指令，通过控制液压系统油量的流量和流向，控制车辆的行驶，确保车辆按照导航光耙设定的路线行驶。
2 实际作业情况
2.1 提高土地利用率。
该系统的基站设在农场农机管理服务中心，设备要求24小时工作，基站的覆盖半径可达50KM，可以完全覆盖全场地号的作业面积，满足农场农机田间作业要求。农机使用自动驾驶系统进行起垄、播种、洒药、整地等作业时，结合线之间的偏差和千米直线度偏差可以控制在2.5厘米，减少农作物生产投入成本，并且可以提高农艺作业质量，避免作业过程产生的“重漏”现象。降低生产成本，提高土地利用率，增加了经济效益。
2.2 提高机车时间利用率和作业质量
该系统提高了机车的操作性能，延长了作业时间，可以实现夜间播种作业大大提高了机车的出勤率和时间利用率。同时这套系统可以减轻驾驶操作人员的劳动强度，在作业过程中，驾驶操作人员不需要驾驶方向盘，可以用更多的时间注意观察农具的工作状况，有利于提高田间作业质量。
2.3 地形适应性较强
该系统可以用于平地或坡地，控制器的地形补偿技术不断修正和补偿农机具的俯仰、翻滚姿态，达到导航驾驶的目的。
以起垄作业为例：传统的起垄作业完全依靠驾驶员的自身经验，在直线度和结合线的精度上很难得到保证，尤其在地块的面积和坡度较大的情况下，偏航的情况在所难免，作业时的重漏和结合线偏差过大现象，直接造成生产成本的加大和地块利用效率的降低。利用这套系统就可以避免以上现象的发生。同时该系统还具有作业状况实时记录、作业面积计算统计等功能。这些都比传统农机作业占据优势。
2.4 合理调配机车
通过GPS卫星定位，可以实时掌握机车的田间作业情况，包括机车的作业地号、作业速度等信息，并将实时作业情况通过信息中心的大屏幕显示出来，使农机管理人员随时根据机车田间作业情况，科学合理的对全场机车作业进行统一指挥和调度。
3 注意的几点事项
3.1 AB线一定要按农场要求设定距林带的距离，具体距离根据地号实际情况尽可能保持与林带平行，才能做到充分利用土地，不浪费并且达到标准作业。
3.2 多车在同一地号利用自动驾驶系统进行相同作业时，车与车之间的AB线必须平行才能确保作业质量达到不漏或不重的目地。
3.3 使用自动驾驶时，需加速时，先适当少减点油，在加档后，再把油门缓慢加大到需要的位置，这样能确保作业的直线度，需要减速时，先加油再减档，只有正确的操作机车，才能不影响作业的直线度。
3.4 利用自动驾驶进行悬挂农具作业时，慢些前行，上线后，再缓慢倒到地头确定入堑后再放下农具作业。利用自动驾驶进行拖挂作业时，人工驾驶上线后，再用自动驾驶，这样即省车和农具，也能确保安全作业，避免意外事故发生。
3.5 利用自动驾驶作业时，坚决不能睡觉或注意力不集中，以免发生安全事故。
今年九月份，共为17台机车安装了GPS卫星定位和自动导航驾驶系统，通过“三秋”阶段机车田间作业，取得了非常好的效果。