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智能化農業(yè)機械裝備技術
智能化農業(yè)機械在推行“農業(yè)”中的優(yōu)先研究領域及其急需研究的科技問題
1、在推行“農業(yè)”中的優(yōu)先研究領域新一代農業(yè)機械裝備技術的研究與開發(fā)，與基于信息技術的作物生產管理決策支持系統(tǒng)的研究發(fā)展等，都是近六七年來“農業(yè)”技術得以進人日益廣泛試驗實踐的重要條件。如今，支持“農業(yè)”的若干重要農業(yè)機械，如帶產量圖自動生成的用于小麥、玉米和大豆收獲的谷物聯合收割機，實施變量處方農作的谷物精密播種機、施肥機、施藥機和灌溉設備，在國外都已有若干類型的商品化產品，但需繼續(xù)得到完善并擴大到更多的農機作業(yè)應用領域。近幾年來，若干發(fā)達國家已開始了對棉花、甜菜、土豆、水稻、甘蔗、牧草和水果等收獲機械產量計量傳感器的研究，在農業(yè)會議和重要刊物上已報道了有關試驗研究成果，研究樣機已進入試驗應用?！稗r業(yè)”應用實踐可根據不同國家、不同地區(qū)的社會、經濟條件，圍繞提高生產、節(jié)本增效和保護環(huán)境的目標，采用不同的技術組裝方式，逐步提高作物生產管理的科學化與精細化水平。其中，建立一個完整的農業(yè)技術體系，需要有多種技術知識和*技術裝備的集成支持，這為農業(yè)機械工程師提供了進行技術創(chuàng)新的機遇。研究適于不同國家的農業(yè)機械裝備、種植特點，適于不同作物和更為的上述各環(huán)節(jié)的智能化技術，仍然是農業(yè)機械工程師面臨的挑戰(zhàn)?！稗r業(yè)”的示范試驗研究已成為應用信息*實現農業(yè)機械技術創(chuàng)新的重要切入點。以下若干課題可以作為推動農業(yè)機械裝備創(chuàng)新的優(yōu)先領域。
（1）GPS、GIS在農業(yè)機械田間導航、作業(yè)面積計量、引導定位作業(yè)和空間數據定位采樣中的應用及軟件開發(fā)研究。
（2）用于與作物收獲機械配套的產量傳感技術與帶產量圖自動生成系統(tǒng)軟件的開發(fā)研究。
（3）實施定位處方農作和控制的施肥、施藥、澆水、精播和栽植的移動作業(yè)機械的研究。
（4）自走式農田土壤、病蟲草害和作物苗情定位信息采集機械裝備的開發(fā)研究。
（5）大中型拖拉機和自走型農業(yè)機械智能化技術狀態(tài)實時診斷、監(jiān)控與顯示裝置的開發(fā)研究。
（6）農機作業(yè)信息處理、存儲、傳輸、通信技術及其總線與接口的標準化。
（7）GPS、GIS有關技術國產化、產業(yè)化和用于支持農業(yè)機械社會化服務的規(guī)劃、組織、調度與輔助管理決策支持系統(tǒng)的研究。
（8）采用上述智能化聯合收割機支持“易地收割”，實施機群科學調度與管理的技術經濟效果研究，以及在引進技術消化吸收基礎上加快國產聯合收割機的智能化裝備技術的自主開發(fā)。
（9）研究試驗帶GPS接收機的智能化節(jié)水灌溉機械、植保機械和播種機械，盡快形成國產化的自主產品，為農機社會化服務體系提供新一代技術裝備。
2、在研究“農業(yè)”中急需研究的科技問題由于作物生產受到眾多因素的綜合影響，當今作物生產的精細管理還是以對小區(qū)產量分布特征信息的分析為基礎來制定處方管理決策。作物產量是許多自然環(huán)境因素和種植管理水平綜合影響的結果，因而獲取農田小區(qū)作物產量及其空間分布的差異性信息是實踐農業(yè)的關鍵。有了收獲機械產量計量設備和小區(qū)產量分布圖生成系統(tǒng)，農戶既可以根據自己的經驗知識，分析產出和小區(qū)產量差異的原因，選擇經濟適用的對策，在現實可行條件下采取適當措施實施調控。也可以根據技術經濟發(fā)展的條件，利用*的科技手段或智能化變量處方，實現農業(yè)機械生產過程的自動凋控。研究“農業(yè)”體系中的產量實時計量和產量圖自動生成技術，需要解決如下的科學技術問題。
（1）流量傳感器的計量精度、穩(wěn)定性、通用性和標定簡便性的進一步改善。
（2）產量計量中同時獲得收獲產品的含水量、收獲機的實際割幅和前進速度信息。
（3）生成產量分布圖技術及其需要的空間分辨率不大于收獲機械工作幅寬的DGPS定位系統(tǒng)。
（4）針對不同收獲機械建立谷物由割臺至流量測量點的谷物運移過程模型，以校正產量分布信息的動態(tài)誤差。
（5）研究采集的定位數據和產量數據編碼格式與快速存儲傳輸方式。這些數據通常都是存儲在軟盤或智能卡中，能一次存儲至少一個作業(yè)班內的全部數據，然后再傳入PC機進行處理和生成產量分布圖。
（6）開發(fā)基于PC機和掌上電腦的、能進行產量分布圖生成的軟件，含文件結構、數據結構、誤差校正、數據圖形化和顯示方式等。
谷物聯合收割機電子裝置，包括谷物產量自動計量和產量圖自動生成技術，是當代農機研究的一個重要方向，也應是我國農機裝備機電一體化、信息化研究的優(yōu)先發(fā)展方向之一。對于提高農機作業(yè)信息化意識，促進作物生產科學管理，支持改善易地收獲和農機社會化服務的科學技術水平，都有十分重要的現實意義和示范作用，應是新世紀我國農機技術創(chuàng)新的重要課題。
1、在推行“農業(yè)”中的優(yōu)先研究領域新一代農業(yè)機械裝備技術的研究與開發(fā)，與基于信息技術的作物生產管理決策支持系統(tǒng)的研究發(fā)展等，都是近六七年來“農業(yè)”技術得以進人日益廣泛試驗實踐的重要條件。如今，支持“農業(yè)”的若干重要農業(yè)機械，如帶產量圖自動生成的用于小麥、玉米和大豆收獲的谷物聯合收割機，實施變量處方農作的谷物精密播種機、施肥機、施藥機和灌溉設備，在國外都已有若干類型的商品化產品，但需繼續(xù)得到完善并擴大到更多的農機作業(yè)應用領域。近幾年來，若干發(fā)達國家已開始了對棉花、甜菜、土豆、水稻、甘蔗、牧草和水果等收獲機械產量計量傳感器的研究，在農業(yè)會議和重要刊物上已報道了有關試驗研究成果，研究樣機已進入試驗應用?！稗r業(yè)”應用實踐可根據不同國家、不同地區(qū)的社會、經濟條件，圍繞提高生產、節(jié)本增效和保護環(huán)境的目標，采用不同的技術組裝方式，逐步提高作物生產管理的科學化與精細化水平。其中，建立一個完整的農業(yè)技術體系，需要有多種技術知識和*技術裝備的集成支持，這為農業(yè)機械工程師提供了進行技術創(chuàng)新的機遇。研究適于不同國家的農業(yè)機械裝備、種植特點，適于不同作物和更為的上述各環(huán)節(jié)的智能化技術，仍然是農業(yè)機械工程師面臨的挑戰(zhàn)?！稗r業(yè)”的示范試驗研究已成為應用信息*實現農業(yè)機械技術創(chuàng)新的重要切入點。以下若干課題可以作為推動農業(yè)機械裝備創(chuàng)新的優(yōu)先領域。
（1）GPS、GIS在農業(yè)機械田間導航、作業(yè)面積計量、引導定位作業(yè)和空間數據定位采樣中的應用及軟件開發(fā)研究。
（2）用于與作物收獲機械配套的產量傳感技術與帶產量圖自動生成系統(tǒng)軟件的開發(fā)研究。
（3）實施定位處方農作和控制的施肥、施藥、澆水、精播和栽植的移動作業(yè)機械的研究。
（4）自走式農田土壤、病蟲草害和作物苗情定位信息采集機械裝備的開發(fā)研究。
（5）大中型拖拉機和自走型農業(yè)機械智能化技術狀態(tài)實時診斷、監(jiān)控與顯示裝置的開發(fā)研究。
（6）農機作業(yè)信息處理、存儲、傳輸、通信技術及其總線與接口的標準化。
（7）GPS、GIS有關技術國產化、產業(yè)化和用于支持農業(yè)機械社會化服務的規(guī)劃、組織、調度與輔助管理決策支持系統(tǒng)的研究。
（8）采用上述智能化聯合收割機支持“易地收割”，實施機群科學調度與管理的技術經濟效果研究，以及在引進技術消化吸收基礎上加快國產聯合收割機的智能化裝備技術的自主開發(fā)。
（9）研究試驗帶GPS接收機的智能化節(jié)水灌溉機械、植保機械和播種機械，盡快形成國產化的自主產品，為農機社會化服務體系提供新一代技術裝備。
2、在研究“農業(yè)”中急需研究的科技問題由于作物生產受到眾多因素的綜合影響，當今作物生產的精細管理還是以對小區(qū)產量分布特征信息的分析為基礎來制定處方管理決策。作物產量是許多自然環(huán)境因素和種植管理水平綜合影響的結果，因而獲取農田小區(qū)作物產量及其空間分布的差異性信息是實踐農業(yè)的關鍵。有了收獲機械產量計量設備和小區(qū)產量分布圖生成系統(tǒng)，農戶既可以根據自己的經驗知識，分析產出和小區(qū)產量差異的原因，選擇經濟適用的對策，在現實可行條件下采取適當措施實施調控。也可以根據技術經濟發(fā)展的條件，利用*的科技手段或智能化變量處方，實現農業(yè)機械生產過程的自動凋控。研究“農業(yè)”體系中的產量實時計量和產量圖自動生成技術，需要解決如下的科學技術問題。
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（2）產量計量中同時獲得收獲產品的含水量、收獲機的實際割幅和前進速度信息。
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（5）研究采集的定位數據和產量數據編碼格式與快速存儲傳輸方式。這些數據通常都是存儲在軟盤或智能卡中，能一次存儲至少一個作業(yè)班內的全部數據，然后再傳入PC機進行處理和生成產量分布圖。
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