06農(nóng)機(jī)作業(yè)GPS導(dǎo)航與自動(dòng)駕駛

1、黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用視頻公開(kāi)課第六講 農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航與自動(dòng)駕駛系統(tǒng)王 熙 教授一、農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作用 農(nóng)業(yè)機(jī)械（拖拉機(jī)、收獲機(jī)、噴藥機(jī)等），安裝了GPS衛(wèi)星導(dǎo)航與自動(dòng)駕駛系統(tǒng),在差分GPS導(dǎo)航定位下,可對(duì)農(nóng)機(jī)田間行走作業(yè)進(jìn)行精確引導(dǎo)。衛(wèi)星導(dǎo)航起壟作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成示意圖二、農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)1.農(nóng)機(jī)作業(yè)直線度好，大幅度提高農(nóng)機(jī)作業(yè)質(zhì)量。2.農(nóng)機(jī)作業(yè)不重不漏,提高了土地利用率。衛(wèi)星導(dǎo)航起壟直線度好，千米誤差2.5厘米接合塹之間誤差2.5厘米 農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)3.可以夜間作業(yè)，提高了機(jī)組作業(yè)效率和時(shí)間利用率，搶農(nóng)時(shí)，在播種高產(chǎn)期作業(yè)。拖拉機(jī)夜間作業(yè)夜間播種作業(yè) 農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)

2、航系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)4.不用劃印器，減少農(nóng)機(jī)零部件，使用操作方便。劃印器放下（工作狀態(tài)）劃印器收起 為了保證播種時(shí)相鄰行距的正確，播種機(jī)上安裝有劃印器，作為機(jī)組行進(jìn)的依據(jù)。 拖拉機(jī)中心線對(duì)準(zhǔn)劃印器行駛 農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)5.農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛，減輕了駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度 。 6. 對(duì)駕駛員技術(shù)水平要求降低，作業(yè)質(zhì)量一致，作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度高。農(nóng)機(jī)作業(yè)質(zhì)量高、標(biāo)準(zhǔn)一致減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度三、衛(wèi)星導(dǎo)航在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用拖拉機(jī)聯(lián)合收割機(jī)自走式噴藥機(jī)牧草收割機(jī)水稻插秧機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備四、農(nóng)機(jī)作業(yè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)分類1.農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng)2.農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)3.農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航無(wú)人駕駛系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航起壟效果拖拉機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛作

3、業(yè)五、農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng) 農(nóng)機(jī)作業(yè)衛(wèi)星導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng)為GPS衛(wèi)星導(dǎo)航，人工操縱駕駛。 CASE 3200型自走式噴藥機(jī) 2003年友誼農(nóng)場(chǎng)凱斯（CASE）公司 3200型自走式噴藥機(jī)安裝了美國(guó)天寶（Trimble）公司衛(wèi)星導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng)。Trimble 差分GPS系統(tǒng) Trimble 差分GPS系統(tǒng)由基站GPS接收機(jī)、數(shù)傳發(fā)射電臺(tái)、數(shù)傳接收電臺(tái)、GPS天線、移動(dòng)GPS接收機(jī)組成?；綠PS接收機(jī)數(shù)傳發(fā)射電臺(tái)數(shù)傳接收電臺(tái)車載移動(dòng)GPS接收機(jī)GPS天線Trimble AG70型GPS導(dǎo)航控制器 Trimble AG70型GPS導(dǎo)航控制器用于讀取數(shù)據(jù)卡中的數(shù)據(jù)，設(shè)置導(dǎo)航線路，控制導(dǎo)航光靶L

4、ED的顯示。Trimble GPS導(dǎo)航光靶 GPS導(dǎo)航光靶LED顯示器顯示農(nóng)機(jī)機(jī)車偏離預(yù)定航線的程度，中間綠色區(qū)域表示行走路線與預(yù)定航線吻合，兩邊紅色區(qū)域表示偏離航線。 JOHN DEERE自走式噴藥機(jī) 2003年大西江農(nóng)場(chǎng)約翰迪爾（JOHN DEERE）公司4700型自走式噴藥機(jī)安裝有GPS導(dǎo)航裝置。通過(guò)GPS導(dǎo)航裝置輔助駕駛員，人工操縱控制噴藥機(jī)行駛方向。六、電機(jī)驅(qū)動(dòng)方向盤自動(dòng)駕駛系統(tǒng) 黑龍江墾區(qū)部分農(nóng)場(chǎng)凱斯（CASE）公司自走式噴藥機(jī)安裝了GPS衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，應(yīng)用于田間噴藥作業(yè)，通過(guò)控制電機(jī)摩擦輪驅(qū)動(dòng)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)摩擦輪驅(qū)動(dòng)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛作業(yè)場(chǎng)景電機(jī)驅(qū)動(dòng)方向盤自

5、動(dòng)駕駛原理Trimble電機(jī)驅(qū)動(dòng)方向盤自動(dòng)駕駛視頻電動(dòng)方向盤自動(dòng)駕駛系統(tǒng) 2013年拓普康公司、約翰迪爾公司電動(dòng)方向盤自動(dòng)駕駛系統(tǒng)應(yīng)用于大型拖拉機(jī)上。駕駛室內(nèi)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)配置圖車載觸控液晶顯示器七、液壓驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向自動(dòng)駕駛系統(tǒng) 通過(guò)控制轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)液壓油的流量和流向，控制拖拉機(jī)的行駛方向，確保拖拉機(jī)按照導(dǎo)航控制器設(shè)定的路線行駛。 約翰迪爾拖拉機(jī)駕駛室內(nèi)部配置自動(dòng)駕駛顯示控制器拖拉機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)組成導(dǎo)航自動(dòng)駕駛控制系統(tǒng)原理GPS與車載液晶顯示器GPS接收機(jī)車載液晶顯示器控制驅(qū)動(dòng)器 控制驅(qū)動(dòng)器 控制器收到實(shí)時(shí)定位信息后，方向傳感器向控制器發(fā)送車輪的運(yùn)動(dòng)方向，控制器根據(jù)GPS衛(wèi)星定位的坐標(biāo)及車輪

6、的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，實(shí)時(shí)向液壓控制閥發(fā)送指令。車輪轉(zhuǎn)角感應(yīng)器與電磁比例閥 前輪轉(zhuǎn)角傳感器電液比例閥AB線導(dǎo)航作業(yè)模式曲線導(dǎo)航作業(yè)模式自由導(dǎo)航作業(yè)模式JOHN DEERE 9520橡膠履帶拖拉機(jī)JOHN DEERE “星火”GPS接收機(jī)JOHN DEERE 拖拉機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航控制器JOHN DEERE 拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛視頻八、農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用 2003年友誼農(nóng)場(chǎng)建設(shè)GPS差分站，引進(jìn)凱斯（CASE）公司大型自走式噴藥機(jī)，開(kāi)展噴藥機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航輔助駕駛試驗(yàn)示范。友誼農(nóng)場(chǎng)五分場(chǎng)二隊(duì)GPS差分站CASE大型自走式噴藥機(jī)大西江農(nóng)場(chǎng)GPS導(dǎo)航自動(dòng)駕駛試驗(yàn) 2003年大西江農(nóng)場(chǎng)應(yīng)用衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈差分系統(tǒng)，開(kāi)展拖拉機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航自

7、動(dòng)駕駛試驗(yàn)。拖拉機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛田間試驗(yàn)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)備寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)GPS導(dǎo)航自動(dòng)駕駛試驗(yàn) 2004年寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)建立數(shù)傳電臺(tái)數(shù)據(jù)鏈RTK差分系統(tǒng)，開(kāi)展拖拉機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛試驗(yàn)示范。大型輪式拖拉機(jī)田間導(dǎo)航自動(dòng)駕駛試驗(yàn)RTK差分站設(shè)備八五二農(nóng)場(chǎng)GPS導(dǎo)航自動(dòng)駕駛試驗(yàn) 2004年八五二農(nóng)場(chǎng)建立數(shù)傳電臺(tái)數(shù)據(jù)鏈RTK差分系統(tǒng)，開(kāi)展拖拉機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛試驗(yàn)示范。橡膠履帶式拖拉機(jī)田間導(dǎo)航自動(dòng)駕駛試驗(yàn)RTK差分信號(hào)發(fā)射天線（45米高）八五二農(nóng)場(chǎng)GPS導(dǎo)航作業(yè)視頻友誼農(nóng)場(chǎng)農(nóng)機(jī)GPS導(dǎo)航自動(dòng)駕駛示范 2008年友誼農(nóng)場(chǎng)建立無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)RTK差分系統(tǒng)，開(kāi)展拖拉機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛示范。安裝有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的拖拉機(jī)無(wú)

8、線網(wǎng)絡(luò)差分系統(tǒng)服務(wù)器機(jī)柜黑龍江墾區(qū)農(nóng)機(jī)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用 2010年黑龍江墾區(qū)大范圍推廣應(yīng)用拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，2013年黑龍江墾區(qū)大型拖拉機(jī)基本上都安裝了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，并開(kāi)始在國(guó)產(chǎn)拖拉機(jī)上安裝自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。黑龍江墾區(qū)農(nóng)機(jī)收獲及深松作業(yè)機(jī)群聯(lián)合作業(yè)國(guó)內(nèi)農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)研究情況 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)機(jī)研究院、中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所、國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心等單位研究開(kāi)發(fā)了農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北大荒精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)中心進(jìn)行調(diào)試北大荒精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)中心GPS差分站中國(guó)農(nóng)機(jī)研究院衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 中國(guó)農(nóng)機(jī)研究院研發(fā)了農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，安裝在插秧機(jī)上，進(jìn)行水田插秧試驗(yàn)。沈陽(yáng)自動(dòng)化所衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研發(fā)了農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，安裝在國(guó)產(chǎn)福田雷沃拖拉機(jī)上，進(jìn)行田間噴藥試驗(yàn)。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)了農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航無(wú)人駕駛系統(tǒng)，安裝在國(guó)產(chǎn)福田雷沃拖拉機(jī)上，進(jìn)行田間旋耕試驗(yàn)。衛(wèi)星導(dǎo)航無(wú)人駕駛系統(tǒng) 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制出農(nóng)機(jī)無(wú)人駕駛自動(dòng)控制系統(tǒng)，并安裝在國(guó)產(chǎn)拖拉機(jī)上，取得比較好的試驗(yàn)效果。衛(wèi)星導(dǎo)航無(wú)人駕駛視頻（華南農(nóng)大）九、農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展 農(nóng)機(jī)作業(yè)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)