RTK GPS系统在智能化农业机械装备中的实践探析
摘?要：在精准农业政策提出之后，科学技术手段运用到农业生产建设之中，使以RTK GPS系統为核心的智能化农业生产形式应时而生。为此，介绍RTK GPS系统的优势作用，提出在智能化农业机械装备中RTK GPS系统的有效运用方法，以期促进智能化农业生产发展。
关键词：RTK GPS系统;智能化;农业机械装备
中图分类号：S23?文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.11.015
作者简介：王依楠（1982-），男，长春人，硕士，讲师，研究方向：软件工程、人工智能等。
0引言
智能化农业机械装备将卫星定位技术、传感器技术、信息控制技术与机电液一体化技术融于一体，此种农业机械装备有效控制区域图，实现种子、农药与灌溉等应用位置与用量的精准调节，运用此种模式，不但可解决施肥、播种、灌溉期间资源严重浪费的问题，还能尽可能降低化肥、农药的使用量，对改善环境减少污染起到积极地促进作用，为推动我国社会经济可持续发展奠定良好开端。
1?RTK GPS系统的优势作用
RTK技术手段也被称作载波相差分技术方式，属于经常运用到的GPS定位系统测量手段。RTK GPS系统可以不间断处理两个测量站载波相位观测量情况，通过差分处理的方式，把基准站收集的载波相位数据传输到接收端口，达到求证差解坐标的效果，避免GPS定位出现差错[1]。相比于过去静态、快速静态、动态测量的GPS定位勘测模式存在明显差异，RTK技术手段利用差分处理方式，能够在野外直接获得厘米等级的定位准确度，基于此，RTK技术手段的应用与发展，也使野外勘测作业的效率进一步提升。
2?在智能化农业机械装备中RTK GPS系统的有效运用
2.1?拖拉机导航的运用
全球定位系统的形成与发展，成为现代化导航技术的重要突破，有着较高定位准确性、时间精度无误、适用性良好、24 h应用等优势和作用，十分适用于长期在野外作业的导航系统运用[2]。自动化驾驶技术是在自动导航技术的条件下，控制车辆自主规划路线的驾驶反馈，此种形式适于应用到农业基础设施建设中，譬如翻地等复杂繁琐需要反复作业的生产建设之中。
例如：某种植基地拖拉机导航控制系统，主要涉及以下几个方面：（1）基准站主要具有接收RTK GPS定位卫星信号的功能，通过科学计算后，算出信号中存在的误差，随后利用网络传输模式，把准确的信号传输给拖拉机设备，促进组件定位准确度的提升;（2）将车载卫星定位系统安装到拖拉机机体之中，利用RTK GPS系统，进行卫星定位信号的接收，并颁布拖拉机实时信息，结合接收改进的差分信号，对信号进行改良，对错误位置进行纠正;（3）决策支持装置针对拖拉机导航而言是关键环节，有关工作者利用决策支持装置展开人工路线规划，并且决策支持装置的核心功能就是可以结合规划路线与卫星定位，接收相应的信息，通过计算的方式，选取最佳路线，开展拖拉机作业[3];（4）执行装置主要对拖拉机的转向进行控制，属于自动化控制系统的执行者。
2.2?联合收割机的运用
结合某个农场联合收割机应用情况，联合收割机主要利用地面固定式GPS差分纠偏站与移动RTK GPS系统装置进行工作。地面GPS差分纠偏站利用MA750型号的双频GPS接收机设备、接收天线设备与PCC数传发射电台（35 W）、PCC数传电台天线以及直流电源（12 V）等机械设备[4]。该设备有着准确动态化特征，在定位方面、导航方面应用十分广泛。除此之外，此接收机设备有着较高的信号强度与准确度，所提供的设施可以达到高精度与较快响应时间功能，进而为其提供厘米等级的定位信息，通常适用于地面固定式差分纠偏站接收信号的应用。关于接收机设备方面，该设备可利用显示器、键盘等基础硬件，对联合收割机展开运作设立，还可对设计参数根据不同的工作模式展开科学划分，使其保存在接收机之中，在应用期间，输出主要通过ASCⅡ或者二进制信息三个双向串行端口进行。
原始路径应用差分数据无线传输方式，利用高频无线通讯设施，可增强信号，但是因控制距离比较远，会受到电台发射高度、功率与移动站的干扰影响。该农村PCC数传电台天线长度控制在3 m左右，高度达到14 m左右，通过具体勘测了解到，收割机接收信号最远距离超过35 km，该距离符合实际应用要求。除此之外，PCC数传接收机利用RS-232串行接口，可以连接AG132型号GPS接收机设备，接口数据差分信号格式基本参数如下：波特率为每分钟下载9600 b，8个数据位，1个起始位，1个停止位。合理设置这些参数，可以使RTK GPS系统的智能化农业机械设备实现自动工作。
2.3?变量喷雾机的运用
当前，我国农田比较小，并且丘陵、山地等繁杂地形较为多见，这也在一定程度上对无人机飞行准确度有着较高的要求，如若难以实现农药、化肥的准确喷洒，不但会影响病虫害的防治效果，还会由于部分地区农药喷洒过多，对农作物造成影响[5]。过去无人喷雾机设备因GPS定位准确度较低，会出现飞行路线不明、反复喷洒、漏喷等实际问题，随着RTK GPS系统发展愈发完善，使变量喷雾机设备的精准性进一步提升。变量喷雾机也被业内人士称为农业植保喷雾机设备，是农业无人机农药化肥喷洒作业的主要设施。变量喷雾机设备是在传统喷雾机改造的基础上，增设定位板块，随后由地面GNSS RTK手持测绘器设备、GNSS RTK移动基站、GNSS RTK固定基站所构成，在实际应用中，变量喷雾机设备可以通过人工设置的方式，对喷雾量、喷雾飞行线路进行针对性设定，即可完成相应的农药、化肥喷洒目标，并在变量喷雾机飞行期间，对喷洒数据展开实时记录，为人工数据收集带来便利。
变量喷雾机的有效作业主要体现在以下几点：第一，线路准确，利用RTK GPS系统可以掌握可靠的预计喷洒区域地形信息和地形边界信息，利用差分方式，将数据信息精确到厘米等级，而喷洒路线只需要在接收机设置即可，在变量喷雾机运作期间，不需要人工遥控，从而达到自主飞行的目的。利用RTK GPS系统，变量喷雾机设备在运作期间，可对房屋、树木等障碍物进行合理躲避，此种技术的安全性、可靠性十分显著[6]。第二，药量准确，利用准确变量的方式，可对变量喷雾机喷洒量进行有效控制，有效缓解过去喷雾机反复喷洒、漏喷等实际问题，提高变量喷雾机的工作效率。
3?结语
综上所述，在智能化农业机械装备中，RTK GPS系统的合理应用，发挥着不可忽视的促进作用，不仅减轻农民的工作量，还使农业生产效率进一步提升。通过上述分析可以发现，RTK GPS系统的合理应用，使智能化农业生产准确度升级到厘米等级，同时还能对路线进行自动纠正，扩大信号接收范围，提高变量控制有效性，如若把RTK GPS系统运用到我国农业生产建设中，会促进农业生产效率的提升，带动我国农业经济快速发展。
参考文献：
[1] 梁海滨.RTK GPS系统在智能化农业机械装备中的应用[J].乡村科技，2018，（10）：122-123.
[2]?迟荣旋.GPS技术在农业机械中的应用及相关问题研究[J].农技服务，2017，34（3）：162.
[3]?杨维康，白雪.GPS—RTK在农村土地确权中的运用探析[J].科研，2016（7）：182.
[4]?王磊.浅述机械工程智能化现状及发展趋势探析[J].中国科技投资，2018（19）：242.
[5]?岳耀虎.现代农业机械中智能化技术的应用与研究[J].南方农机，2018，49（5）：5，15.
[6]?肖必初.农用机械设计实践与探析[J].山东工业技术，2018（14）：34-35.
