农机无人驾驶系统的构建及在耕种环节应用试验研究

为解决我国人口老龄化劳动力短缺问题,提升京郊农机智能化、自动化、无人化水平,实现农机自动动力换挡、机具提升、自动掉头,实现农机在农田行驶、作业、质量监测的全程无人化,本试验对无人作业示范区内的地块进行了数字化规划,并开展农机无人驾驶技术在耕整地及播种环节的可行性、关键控制模块研究,验证无人驾驶技术可行性及性能表现。试验表明:农机无人驾驶作业精度可控制在3 cm之内,与人工驾驶相比,无人驾驶拖拉机机车时间利用率提升约10%,减少油耗约3.5%;利用作业轨迹数据进行深入分析,有人作业覆盖率达94.38%,无人驾驶作业覆盖率达99.39%,无人驾驶进行作业土地利用效率达到最高;另外,在播种质量方面,无人驾驶作业后的播种粒距合格率为95%,漏播率为5%,符合精量播种机作业质量标准。

区块链在无人作业农机协同控制中的应用研究

在农业生产过程中,多无人机联合作业可以有效地提高农业生产的自动化水平及作业效率。无人机协同控制时,为了保证通信的稳定性,引入了区块链技术,通过去中心化和不可篡改性,有效保证了通信系统的正常运行。模拟无人农机的作业环境,以多农机协同PID控制为例,对基于区块链的农机协同控制系统进行了测试,结果表明:每台农机的PID控制器都可以发挥较好的控制作用,保证了控制系统的稳定性。

无人作业农机国产化智能网联终端的研究

随着国内人力资源成本的逐年攀升,各大农机厂商和科研院所纷纷开始投入无人作业农机的研发中,农机无人作业的核心在于对农机作业现场信息的智能化和网联化处理,因此,开发有自主知识产权的国产化智能网联终端对于农机无人作业显得尤为重要。据此,针对农机无人作业的特殊要求,提出了一种能够实现对本地数据和网联数据融合处理的智能网联终端,同时,由于近年来国外日益严重的技术封锁,设计了终端的软硬件国产化方案。