智能化无人机植保作业关键技术及研究进展

搭载高性能传感器和施药装备的农业植保无人机系统是精准农业领域具有代表性的智能装备之一。本研究首先从前端田间作业环境动态感知技术出发,阐述了无人机光谱成像遥感、多传感器融合的SLAM实时环境建模等技术在无人机植保作业方面的应用情况;然后对精准施药过程建模与优化控制有关的前沿技术进行了分析,包括旋翼下方风场结构演化及雾滴沉积过程仿真建模、多区域全覆盖条件下的智能作业路径规划、精准变量施药控制等;最后论述了作业效果评估与过程监管相关技术的发展现状,包括施药作业质量评价方法、基于云平台数据管理的全过程可视化监管等。在总结现有技术发展现状基础上,对未来智能化无人机植保关键技术发展趋势进行了预测,阐明了光谱图像获取与计算智能的深度学习识别聚类、基于高精度雾滴谱和风场模型预测的精准变量施药作业路径规划、基于传感器实时数据的作业质量评估和作业监管等新技术手段,将在遥感信息反演、药液飘移抑制、作业效率优化、施药过程管控等方面带来革命性的进步,使植保作业数据化、透明化,全过程可观化可控制,推动农业生产管理从机械化向智能化和智慧化迈进。     

农业装备智能控制技术研究现状与发展趋势分析

智能控制是农业装备实现智能化的关键核心技术。从农业装备智能感知、智能控制、智能决策、自主作业、智能管控五方面阐述分析了国内外智能农机的发展现状,着重阐述了约翰迪尔、凯斯、科乐收、爱科等国际农机企业在农机智能控制方面的最新技术进展,分析了我国智能农机与国外的差距,指出了制约我国农机智能控制发展的关键问题。为实现我国从农机制造大国向农机制造强国的转变,融合大数据、云计算、物联网、人工智能等信息领域的前沿技术,提出了"智能在端、智慧在云、管控在屏"的智能农机系统发展新思路,指明现场控制智能化、云端决策智慧化、监控调度移动终端化是未来智能农机的发展方向。     

农机装备智能测控技术研究现状与展望

随着现代农业的发展,农业生产机械化水平也有了较大的提升,在提高农业生产效率以及生产质量上发挥着重要的作用。但是传统的农业机械在使用过程中还存在智能程度不高、技术水平差等多种问题,因此农机研发人员也开始重视智能农机的开发与设计,其核心是装备智能测控技术,以便可以实现对农机作业状态、作物、土壤、环境等信息的智能感知,所得到的信息数据还能够为构建决策模型提供依据,使得农业机械的应用更具智能化,这对推动现代农业的高质量发展,也有着十分重要的现实意义。基于此,本文就农机装备智能测控技术现状与展望进行了研究,以期能够为农业机械的智能化应用提供科学的参考依据。     

农业机械自动导航技术研究综述

农机自动导航技术作为智能农机与精准农业的一项核心技术,越来越多地应用于多种田间作业场景,有效提高了农机装备的生产效率与作业精度。从定位信息收集方法、路径规划、导航决策控制方法、自主避障、通信技术与远程监控6个方面对农业机械自动导航技术国内外研究现状进行了详细综述,从而全面系统梳理自动导航技术的研究现状。     

智能农机装备与技术

0引言智能农机与技术是将现代信息通信技术、互联网技术、卫星导航技术、检测技术、计算机技术、电控技术和人工智能等装备与技术与传统农机装备集成而形成的新型的农机装备与技术。智能农机装备能够实现高效、标准、舒适、人机交互、傻瓜操作等农机作业,能独自完成耕作、播种、移栽、施肥、施药、投饲、灌溉、采摘、收获等作业,还能采集土壤、水质、农作物和水产品等信息,为实施精准农业、健康养殖、生态环保等提供技术支撑。智能农机始终使装备自身处于最佳技术状态下工作,能耗低,采用精准作业方式,化肥、农药、水产饲料的利用率得到提高,环境污染减少,节本增效。     

关于推进农业机械化与信息化融合发展的调查报告

伴随当代科技在农业领域的不断应用,智能感知监测、数字化分类分析与智慧辅助决策应用加快了智慧农机研发速度,特别是自动辅助驾驶、作业质量监测、精准精细作业、可控施肥施药、智能温控湿控等技术及无人机应用,给现代农机装备插上了翅膀。随着产学研的结合,农机装备企业与科研院校的深度合作加速了机械化与信息化融合发展,不断提升现代农机作业的自动化和精准化程度。     

大田无人农场关键技术研究现状与展望

无人农场是智慧农业的一种表现形式,也是建设农业强国和实现农业现代化的重要探索。无人农场以数据、知识和智能装备为核心要素,将现代信息技术与农业深度融合,实现农业全过程生产所需的信息感知、定量决策、智能控制、精准投入及个性化服务一体化。本文系统地阐述了大田无人农场的概念与总体技术架构,讨论了信息感知与智能决策、精准作业系统与装备、自动驾驶、无人化农机装备以及无人农场管控平台等五项大田无人农场的关键技术与装备,深入分析了发展中国大田无人农场亟待解决的关键科学与技术问题。以吉林省公主岭市玉米无人农场为例介绍了物联网、大数据、云计算以及人工智能等技术在玉米全程无人化生产中的具体应用及效果。最后,展望了无人农场在解决全球农业生产面临的“无人种田”等共性问题中发挥的重要作用,分析了中国发展无人农场存在的机遇和挑战,提出了中国发展无人农场的战略目标与思路。     

宁夏灵武建成智能化农业示范园

日前,从宁夏回族自治区灵武市相关部门了解到,依托国家农业智能装备工程技术研究中心等单位的技术力量,该市近期建成了区县一体的农业综合智能化生产示范园区,进一步提升了农业精准化、智能化水平。示范园区以实现智慧农业、智能农机为目标,充分利用北斗导航农机无人驾驶及无人机植保、测绘和遥感技术等,逐步建成农机北斗自动导航、农机作业远程监测、智慧农机大数据管理、精量施肥播种控制、现代农业小气候监测和农田网格化管理等多个智能系统。     

智能化农机装备发展现状与建议

"智慧农业"是农业发展的高级阶段,目前尚未有统一定义,其基本内涵是集成物联网、云计算等信息技术,实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策等。智能化农机装备(目前一些省市农机管理部门称为"智慧农机")既是智慧农业的重要组成部分,也是发展智慧农业的重要物质手段。目前国内各省市都在积极推进"智慧农业"发展,然而国内现有各种农业机械在作业功能、效率和能源消耗等方面.     

基于智能感知技术的山旱地农机作业数据采集与分析研究

为了实现对农机作业的实时监控和优化,为农户提供决策支持。笔者以山旱地农机作业数据采集与分析为研究对象,在对智能感知技术在山旱地农机作业中的应用进行阐述的基础上,提出了一种基于智能感知技术的数据采集和分析方法。首先,通过安装传感器和摄像头等设备,实现对农机作业过程中的环境数据和作业数据的实时采集,将采集到的数据通过无线传输技术实时传输到数据中心,进行数据预处理、分析和挖掘;其次,在数据传输和存储方面,考虑了数据传输的安全性和稳定性,设计了合理的数据存储结构,实现了对数据的高效存储和管理;再次,在数据预处理方面,针对采集到的数据存在噪声和异常值的问题,进行了数据清洗、数据去重、数据填补、数据平滑等预处理步骤,以保证后续分析的准确性和可靠性;最后,在数据分析和挖掘方面,采用聚类分析、分类分析、关联规则挖掘等方法,对数据进行深度分析和挖掘,提取出其中的关键信息。实地测试和验证结果表明,通过机器学习和数据挖掘技术,可以实现对农机作业过程中的关键环节进行分析和优化,提高农机作业的效率和质量,验证了本研究提出的数据采集和分析方法的可行性和有效性。     

智能驾驶技术在农业机械上的应用与发展趋势

智慧农业是农业未来发展的主流趋势,在农业机械高度自动化的基础上,智慧农机技术的研究和应用进一步增加,使农业机械的便捷性得到了大幅提升.农业机械的智能驾驶技术是农机未来发展的关键技术,其应用有利于农业机械作业品质的进一步提升,农机智能驾驶技术更是农机无人智能作业的基础,已成为各国农机发展的重点研究方向.以农机智能驾驶技术...     

农业装备运维与作业服务管理信息化技术研究进展

智能农业装备是信息化、自动化、智能化的综合体,其智能化水平主要表现在作业过程状态感知、数据分析、科学决策与自主控制等先进技术的应用。目前,我国农业装备在作业服务方面主要存在故障自动监测实用性差、维修服务资源配置失衡以及服务调度成本高等问题。本文以农业装备中典型机具——联合收获机为例,重点综述了国内外联合收获机运维服务管理相关典型技术的现状和特点,阐述和剖析了农业装备远程运维服务平台、作业数据监测、多机协同作业以及运维服务优化等方面的研究现状和发展动态。阐述了运维服务管理平台总体构架与技术进展;并分别阐述了作业工况、作业质量感知与车载终端管理等远程运维数据监测技术研究进展,路径规划、协同控制与任务分配等多机协同作业技术研究进展,故障诊断预测、维修策略与群体调度等运维服务优化技术研究进展;最后,结合实际应用场景,总结分析了农业装备运维服务管理技术所面临的挑战和机遇,提出了农业装备信息化管理技术的未来发展方向;并指出我国农业装备运维服务管理信息化技术未来研究方向。     

农业机械与信息技术融合发展现状与方向

为理清国内外农业机械与信息技术融合发展现状，找到重点发展方向，借此大力推进中国农业机械智能化发展，本文首先分析了国外农业机械与信息技术融合发展的现状，总结了其发展的五大特点。之后指出中国农业机械化发展虽然成效显著，但仍存在农机信息化融合的区域及结构发展不平衡、企业和农民对农业机械信息化的认可度还不高、基础研究与关键技术研究薄弱、农机作业信息系统管理水平不高且缺乏统一标准等问题。最后提出了中国农业机械与信息技术融合发展的方向，包括促进智能感知技术发展与导航技术研究、推进农业机械装备智能化、构建农机智慧作业系统、推进农机自主作业技术研究与无人农场建设、加强农机信息化技术标准制定与复合型人才培养等。农业机械与信息技术融合是中国现代农业机械发展的必然趋势，利用信息技术促进农业机械的发展，能够最大化发挥信息技术的引导效应，提高农业生产效率，对于推进中国农业机械高质高效发展具有重要意义。     

农业机械装备智能终端的发展现状

农业机械装备的智能化是实现农业现代化有力支撑和重要体现。智能终端是智能农业机械和农业机械的智能化管理系统中必不可少的组成部分,具有采集感知机具和环境信息、定位机具位置、处理和传输信息和指令、人机交互等功能,对于实现跨区域的农机调度和监管、农机作业补贴申报和发放等均具有重要意义。本文从农业机械智能化整体概况着手,从智能终端的功能、类型以及硬件构成等角度,对智能终端的研究和应用现状进行了分析和阐述,并给出了研究和发展的建议。     

我国智能农机装备发展思考

智能农机是集合计算机技术、电控技术和人工智能等技术的高新技术产品，是发展智慧农业的重要生产力要素。推进农机装备智能化是农业生产现代化水平迭代升级的重要突破口，具有强烈的现实需要。梳理了智能农机装备共性关键技术，分析了我国智能农机装备发展现状及趋势，并对推进智能农机装备发展提出建议。      

农业装备自动控制技术研究综述

随着信息与控制理论的发展，自动化控制技术在农业装备领域广泛应用，促进农业生产的智能化、现代化与规模化。运动控制和作业控制是智能农机自动控制技术的两大核心内容，为无人农机在复杂环境下的高精度自主导航安全行驶和精准作业提供保障。速度控制与转向控制是智能农机运动控制的基础，导航跟踪控制是智能农机运动控制的主要内容。本文阐述了智能农机速度控制与转向控制的研究进展，总结归纳了基于几何模型、基于运动学模型和不依赖于模型的自动导航跟踪运动控制方法。然后，着重分析了智能农机在耕、种、管、收等各环节的作业机构控制以及多机协同作业控制方法。最后，指出构建更加精准的农机数学模型，研究面向复杂场景的先进底盘运动控制技术，发展人工智能与控制理论深度融合的农机控制技术以及提升农机农艺相结合的多机协同控制技术是未来智能农机自动控制技术的发展方向。     

信息农机农艺技术融合的小麦智慧生产模式研究

为研究智慧农业发展模式与实现途径,本研究设计了小麦产前、产中和产后各生产阶段信息技术与农机农艺融合的基本框架,即产前利用精准导航和激光平地技术实现对土地精准规范化作业,利用空间插值技术和变量施肥技术实现精准化播种与施肥;产中利用物联网和图像处理技术开展营养诊断服务;产后运用传感器技术开展产量实时预测服务。完成并实现了普通农机装备的智能化改造和与农业生产相适应的播种收获装备的研发;研究了具有高效利用光热资源、提高产量和绿色发展的小麦生产优化种植模式;研发了与小麦产前品种播期播量选择和施肥推荐、产中苗情营养诊断、产后产量实时测报等相关系统,并在河南省进行了试验。试验结果表明,采用信息技术与农机农艺融合方案可使小麦增产18.4%,增加产投比16.7%和8.1%,表明信息技术与农机农艺融合的小麦智慧化生产模式是有效的、可行的。     

农业机械底盘技术研究现状与展望

农业机械底盘是移动式农业动力机械的重要组成部分,其技术发展反映了农业现代化程度和智能化发展水平。本文从传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、底盘遥控等方面阐述了国内外农业机械底盘技术的发展现状,着重归纳了四轮驱动、无级变速、轮距可调、空气悬架、悬浮车桥、线控转向、制动防滑等新技术在农业机械底盘上应用的进展,并结合不同应用环境阐明了农业机械底盘各系统相关技术的基本原理和特点,最后根据我国农业机械底盘技术研究与应用需求,从加强基础理论研究和关键零部件性能优化、提升底盘平台化与轻量化设计水平、实现底盘智能化控制与信息化管理等方面对农业机械底盘未来研究方向进行了展望。