北斗农机自动导航驾驶系统总体介绍

拖拉机自动驾驶技术是利用高精度的北斗卫星定位导航信息，由控制器对农机的液压系统进行控制，使农机按照设定的路线(直线或曲线)进行自动驾驶。该技术可以有效提高作业精度、提高土地利用率，减轻机手劳动强度、延长作业时间(夜间亦可进行田间作业)，操作简单，降低对机手的驾驶能力要求。

今年，北京市农业局农业机械试验鉴定推广站针对拖拉机自动驾驶甘薯起垄作业进行了试验，重点对拖拉机自动驾驶的直线度及邻接行宽等参数进行测量，以验证其精确性及可靠性。

试验围绕拖拉机自动驾驶直线行走、邻接行宽误差不超过±2厘米/1000米这一指标对实际作业的垄宽均匀性、邻接行宽等数据进行了测量。同时开展人工驾驶起垄与自动驾驶起垄对比试验。测试结果表明，安装自动驾驶装置的拖拉机起垄作业垄形明显直于人工驾驶，同时邻接行精准，土地利用率远远高于人工驾驶，试验效果明显。本期将重点介绍一下北斗农机自动导航驾驶系统。

系统总体介绍

北斗农机自动导航驾驶系统利用高精度的卫星地位导航信息，由控制器对农机的液压系统进行控制，农机按照设定的路线(直线或曲线)自动驾驶在起垄、播种、喷药、收割等农田作业时都可以使用;同时，还可以提高作业精度、符合标准化农业要求、提高农产品质量;变人工操作时的少重不漏为自动化的不重不漏作业，提高作业效率;延长农机作业时间，人停车不停，夜班一样田间作业;减轻驾驶员的劳动强度，并对驾驶员自身操作水平要求有所降低;操作简单，15分钟就能学会;性能可靠，是最值得信赖的好伙伴。

整套系统包括固定参考站、车载系统，其中参考站应建立在固定地方，拖拉机在作业地块工作，车载系统安装在拖拉机上，通过接收参考站传来的差分信息，达到高精度导航目的。

车载系统

自动驾驶车载系统是集卫星接收、定位、控制于一体的综合性系统，主要由卫星天线、北斗高精度定位终端、行车控制器、液压阀、角度传感器等部分组成(如右图所示)。

其中车载系统安装在车内，将GNSS天线固定在车顶，通常将电台或者3G/GPRS固定在车外，接收来自参考站的差分信号，达到RTK解状态，并将定位信息传送给ECU，ECU通过RS232接收来自流动站的定位信息，结合角度传感器、陀螺仪感知行驶过程中的摆动与方向，经过数据处理，将控制信号传输给液压，并通过WIFI或者有线网络在平板电脑上显示相关图形化信息，液压控制器接收到控制信号，控制阀门开关，达到控制方向的目的，作业拖拉机根据位置传感器(GNSS卫星导航系统等)设计好的行走路线，通过控制拖拉机的转向机构(转向阀或者方向盘)，进行农业耕作，可用于翻地、靶地、旋耕、起垄、播种、喷药、收割等作业，达到作业精准的目的。

参考站系统

在项目区域范围内建立参考站，站点位置以及个数以实际现场勘查为准，建设多个永久性参考站，为北斗农机提供高精度导航定位服务。

传播差分的方式有以下两种可选：

1.各个参考站的卫星数据通过大功率电台对外广播，每个电台分配不同的频道，农机自动导航系统通过车载电台接收差分信号。

2.各个参考站的卫星数据通过GPRS/3G的方式发送至数据中心，数据中心服务器软件再将差分数据发至各台农机，从而得到高精度定位结果。