网络首发丨自动导航与测控技术在保护性耕作中的应用现状和展望

     今天,小编为大家推荐一篇由中国农业大学李洪文教授团队撰写的关于自动导航与测控技术在保护性耕作中的应用的综述文章,文章目前已经在中国知网平台通过网络首发方式发出,欢迎大家关注。

自动导航与测控技术在保护性耕作中的应用现状和展望

知网首发文章

引文格式:王春雷,李洪文,何进,王庆杰,卢彩云,陈立平.自动导航与测控技术在保护性耕作中的应用现状和展望[J/OL].智慧农业(中英文):1-15[2020-09-23].

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自动导航与测控技术在保护性耕作中的应用现状和展望

王春雷1,2    李洪文1,2*   何进1,2   王庆杰1,2   卢彩云1,2   陈立平3

(1. 中国农业大学工学院 2. 中国农业大学国家保护性耕作研究院 3. 国家农业智能装备工程技术研究中心)

摘要:实现智能化是提升保护性耕作机具作业质量和效率的重要途径,自动导航与测控技术作为智能化技术的重要组成部分,近年来在保护性耕作中的应用发展迅速。本文首先从接触式、机器视觉式和GNSS式三种免少耕播种自动导航技术入手,阐述了自动导航技术在保护性耕作中的应用现状;然后对作业参数监测技术的发展动态进行了详细介绍,包括地表秸秆覆盖率的快速检测技术、免少耕播种机播种参数监测技术及保护性耕作机具作业面积监测技术;最后阐述了保护性耕作机具作业控制技术的发展现状,主要介绍了免少耕播种机漏播补偿控制技术和作业深度控制技术。最后在总结自动导航与测控技术在保护性耕作中现有应用的基础上,展望了未来保护性耕作机具自动导航技术、作业参数监测技术和保护性耕作机具作业控制技术三者的研究方向。

关键词:保护性耕作;自动导航;测控;智能化;农业机械

文章图片

图1 玉米茬地免少耕播种自动导航技术示意图

Fig.1 Diagram of automatic guidance technology for no/minimum tillage seeding in maize stubble field

图2 接触式免少耕播种自动导航技术原理图

Fig.2 Schematic diagram of automatic guidance technology of touch type for no/minimum tillage seeding

图3 机器视觉式免少耕播种自动导航技术原理图

Fig.3 Schematic diagram of automatic guidance technology of machine vision type for no/minimum tillage seeding

图4 GNSS式农业机械自动导航技术原理图

Fig.4 Schematic diagram of automatic navigation technology of GNSS type for agricultural machine

(a) 光电传感器

(b) 显示终端

图5 Horsch播种参数监测方案

Fig.5 Seeding parameter monitoring approach of Horsch

(a) 光电传感器
(b) 显示终端

图6 Amazone播种参数监测方案

Fig.6 Seeding parameter monitoring approach of Amazone

(a) 光电传感器

(b) 显示终端

图7 John Deere播种参数监测方案

Fig.7 Seeding parameter monitoring approach of John Deere

注:1. 车载监控终端 2. 压力传感器 3. 控制器 4. 执行机构

图8 播深控制系统主要组成图

Fig.8 Schematic diagram of seeding depth controlling system

图9 John Deere公司TruSet耕深控制系统

Fig.9 TruSet tillage depth controlling system of John Deere

图10 Case公司AFS耕深智能控制系统

Fig.10 AFS tillage depth controlling system of Case

通讯作者简介

李洪文,男,中国农业大学工学院教授,博士生导师,教育部新世纪人才计划入选者。研究方向为保护性耕作机械,现代农业装备与计算机测控,可持续机械化生产系统。获得国家和省部级奖励10余项,授权国家专利80 多项。发表论文180多篇,其中SCI收录20多篇,EI收录80多 篇,专著6本。近五年承担项目有科技部、农业部、国家自然基金等项目。世界水土保持学会(WASWC)终身会员,国际土壤耕作组织(ISTRO)会员,美国农业与生物工程师学会(ASABE)会员。农业部保护性耕作研究中心主任,农业部保护性耕作专家组成员。2008年受聘为Australian Journal of Soil Research专辑“Soil Tillage in China”的特邀主编之一。
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