姜宽舒 高菊玲 于泓 王艳莉 张丰山 何成勇 张善龙

摘要：随着科技的发展，农业正在向着自动化、智能化、无人化的趋势发展。而农村劳动人口外流，劳动力日益短缺和人工成本增加的现象也日益严重，寻求新型高效的农业机械作业方式迫在眉睫。基于北斗导航系统对传统的机械式插秧机进行自动化改装，通过安装北斗-实时动态（RTK）天线和电动方向盘，利用角度传感器和位置传感器，配合比例-积分-微分（PID）模糊控制导航算法，实现插秧机的路径规划和自动导航作业。基站将经过差分的卫星信号通过通讯模块传递给无人插秧机，实现精确的厘米级定位。使用自动导航插秧机进行水田作业试验，系统试验结果表明自动导航模式下插秧机在转弯与直行时偏离航道的最大误差分别为10.2、5.1 cm，基本符合实际作业的精确度和安全性要求。研究结果可为今后开展智能无人化农机装备的改装和研发提供理论和实践参考。

关键词：北斗-RTK;无人插秧机;自动导航;农机装备;PID模糊控制

中图分类号： S223.9  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2021）10-0187-04

我国作为农业大国，拥有1.5亿hm2基本农田，每年有大量的耕、种、管、收等农机作业需求。无人化智能农机可大幅度提高农业劳动生产率、资源利用率和土地产出率，成为当今世界现代农业发展的重要方向和必然选择[1-2]。农机的自动导航技术能够将农机操纵者从长时间枯燥的驾驶任务中解放，避免因为疲劳造成的安全问题，同时可以有效提高整体作业过程中的精度和工作效率，对我国智能化精准农业的发展有巨大的推动作用[3-4]。……