政策青睐！科技创新赋能智慧农业科学发展

智能农业解决方案正在优化生产，通过降低成本提高生产力，提供更好的市场机会，增加价值链的可追溯性。在农业机械上运用的先进数字信息化技术主要包括智能感知、卫星导航定位、自动导航驾驶、数字孪生三维可视化应用、路径规划与复杂轨迹复用等。

一、智能感知技术

智能感知技术包括机外感知和机内感知。机外感知指对农机作业环境和对象信息参数的感知，包括作物生长及病虫草害信息感知、作业环境与障碍物信息感知等；机内感知指对农业装备自身的工作参数及作业状态参数的感知。农业装备机内共性参数包括发动机信息、动力输出信息、扭矩信息、滑转率、姿态信息、安全隐患信息等。

二、卫星导航定位技术

卫星导航定位技术是目前农业机械应用最为广泛的技术之一。将卫星定位信息与已有的地图系统进行算法结合，便可实现实时导航功能。目前应用在农业机械上的卫星导航自动驾驶系统，精度误差可控制在 ±2.5cm 以内。国内高精度差分导航与定位技术基本通过国内三大运营商信号基站来提供 RTK 信号，可在全国大部分区域得到有效覆盖。据统计，截止 2021 年末，中国安装高精度卫星导航自动驾驶系统的农机已超过 6 万台，涵盖拖拉机、收割机、插秧机、植保机等众多机械类别。

三、自动导航驾驶技术

自动导航驾驶技术可以大幅度提高农业机械的作业质量和作业效率。为实现这一功能，需要农业机械按照卫星导航的路径进行自动调整姿态自主作业。以轮式农业机械为例，当前实现的方法是利用姿态传感器、角度传感器感知车辆姿态、车轮转向角度，然后将卫星导航信息与农业机械当前的运用状态参数综合计算，通过液压或电控方向盘控制农机行走路线，从而实现自动驾驶作业。中国目前已将该技术广泛应用于旋耕机、播种机、插秧机、喷雾机和收获机等众多农业机械上，其中水田作业机械自动导航系统已居国际领先水平。特别是大型地块区域作业过程中，由于其作业精度高、稳定性好、误差修正反应灵敏，可以极大地提高土地利用率，减低生产成本。研究表明，采用自动导航的农业机械作业，可提高作物产量 2%-3%，减少肥料和农药用量 5%-10%，降低生产成本 5%-10%。

四、数字孪生技术

数字孪生技术还可以与虚拟现实、物联网等技术结合，搭建三维可视化监控平台。平台可以实现对农场环境、农产设备、农作物、显示传感器等多种数据的实时监控和可视化，农场主可以通过大屏和移动端对农场设备进行远程精准控制，对农作物实时勘察农业资源、作物墒情，对农产品线上浏览、交易等实现产品溯源。同时，平台还可以通过GIS地理信息定位技术实现生产环节、物流环节的监控，对农场业务运营和管理进行赋能，打造农产品安全产业链。

五、路径规划与复杂轨迹复用技术

路径规划与复杂轨迹复用技术具备作业路径自动规划能力是农业机械实现自动驾驶的前提。当前一般采用“S”形、“几”字形、“回”字形以及两者方式组合的路径进行作业。智能农机按照规划的路径进行作业后，轨迹上传至远程管理平台，可以利用平台数据进行轨迹复用。目前规则地块的全覆盖路径规划算法已经比较成熟，未来的研究方向是不规则地块及多障碍、多约束的全覆盖路径规划算法。

资料来源：智研咨询

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