GPS自动导航在拖拉机上的推广与应用_武宝传.docVIP

GPS自动导航在拖拉机上的推广与应用_武宝传 北大荒日报/2013年/3月/15日/第004版 第四版 GPS自动导航在拖拉机上的推广与应用 北大荒股份宝泉岭分公司农机高级工程师 武宝传 随着垦区农机现代化进程的加快，如何提高田间标准化作业水平、减轻驾驶操作人员的劳动强度、充分发挥现代农机装备在保证国家粮食安全中的作用，是新时期农机人面临的一个新课题。GPS自动导航系统在拖拉机上的应用，提高了拖拉机的自动化程度，是解决以上问题的一个好方法。现将GPS自动导航系统在拖拉机上的推广与应用情况综述如下。 目前，在黑龙江垦区应用的GPS自动导航系统有美国天宝、美国迪尔绿色之星、美国瑞农、瑞士徕卡等品牌产品，美国天宝产品市场占有量为最大。下面就以美国Trimble（天宝）GPS自动导航系统为例，将产品的使用与推广情况进行简述。 1、北大荒股份宝泉岭分公司GPS自动导航系统应用基本情况 2005年，北大荒股份宝泉岭分公司建立一个GPS地面RTK差分站，差分信号传输采用电台发射方式，辐射半径为20～30公里，定位精度为2.5厘米，完全可以满足农业生产的需要。分公司在凯斯STX500拖拉机上安装一套美国Trimble公司生产的自动导航系统进行试验，应用效果较好，2010年，又购进两套，分别安装在凯斯195拖拉机和迪尔7820拖拉机上，2011年，又购进17台，其中安装在进口拖拉机上6台，3台凯斯210拖拉机、1台凯斯190拖拉机和两台迪尔7830拖拉机上，安装在国产迪尔1204拖拉机上11台，基站差分信号传输采用网络传输方式。2012年又购进15台，分别安装在国产东方红、迪尔100～120马力拖拉机上。 2、美国Trimble（天宝）自动导航系统的组成与原理 （1）美国Trimble（天宝）GPS自动导航系统工作原理 美国Trimble（天宝）GPS自动导航系统是一项集成了全球卫星导航系统（GNSS系统）、计算机网络、无线通讯、电子与液压等技术的全新系统。自动导航驾驶系统通过高精度的卫星定位系统来测定农机的运动状态，通过控制农机的转向系统，使农机按照设定的路线（直线或曲线）自动行驶，无需操作方向盘。在保证农机直线行驶的同时，结合线之间的偏差可以控制在amp;plusmn;2.5厘米，充分解决农机作业时重漏的问题。 （2）GPS自动导航系统的分类及特点 ①按形式可分为辅助导航和自主导航。 辅助导航的特点：轻便、价格低、安装简单，无需改造液压系统，支持最老的农机。但精度差，误差为10～30厘米，不支持倒车导航，目前已经在垦区被淘汰。 自主导航的特点：操作方便、精度高，可达2.5厘米，支持倒车导航，可进行多种田间作业。但价格相对较高，车载电磁阀对车型有一定的要求，目前垦区广泛采用是此种形式。 ②GPS差分纠偏系统分类及特点 GPS差分纠偏系统分为卫星差分纠偏系统和地面纠偏系统两种。卫星差分纠偏系统采用RTG差分方式，特点是作业可在全球范围内进行，但作业精度15厘米，每年需要支付一定的卫星差分费用。地面差分纠偏系统采用RTK差分方式，作业精度2.5厘米，一次性投入，是现在普遍采用的差分形式。 （3）GPS自动导航系统的组成 天宝自动导航系统从设备放置的场所可以分为差分基站部分与农机车载部分。 ①差分基站部分主要由接收机（Ag432GPS）、服务器、卫星天线（Zephyr Geo Mdl2）与相关配件组成。差分基站可分为固定基站和便携基站两种。 ②农机车载部分主要由导航光靶、卫星天线（Ag25）、控制器（NavController II）、液压电磁阀（H3）、方向传感器、通讯模块及配套线缆与油管组成。 3、主要技术参数 天宝自动导航系统RTK地面基站差分信号传输方式：模块网络传输方式；作业精度：与RTK地面基站配套使用，作业精度amp;plusmn;2.5厘米；作业温度：-25～55℃；配套机械：进口、国产120～550马力闭心液压系统拖拉机；显示语言：简体中文（支持多语言）数据管理：提供数据管理、地图显示、自动存储、自动生成作业报告；显示器类型：17.8厘米彩色显示器、接收机、显示器、控制系统一体化；导航模式：AB直线、A+直线、轴点导航、平行曲线、地头导航、多地头导航、自适应曲线、自由导航。 4、差分基站的工作过程 接收机（Ag432）通过高灵敏度的卫星天线（Zephyr Geo Mdl2）同时接收GPS+GLONASS信号，当接收机（Ag432）运行15分钟后，便会得到厘米级的精度。把Zephyr Geo Mdl2天线任意一秒的经纬度记录下来。以