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本文导读目录：

1、北斗导航都有什么用啊，一套多少钱呢

2、北斗接“地气”，助无人农机跑出新精度

3、北斗精度，智能护航，常发自动驾驶系统CFAD100

4、北斗赋能，精准定位服务农业全流程

北斗导航都有什么用啊，一套多少钱呢 ♂

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北斗接“地气”，助无人农机跑出新精度 ♂

北斗接“地气”，助无人农机跑出新精度

无人驾驶拖拉机在田间耕作

多传感器信息融合的农机导航定位技术的定位精度达到了国外同类技术的先进水平，但系统成本降低了1/3；其中水田自动导航作业和主从导航作业居国际领先水平，打破了国外技术垄断，保障了我国农机导航装备的自主安全可控。——中国工程院院士、华南农业大学教授罗锡文 

农业机械卫星定位自动导航作业技术是现代智能农业机械装备的关键技术之一，可大幅度提高劳动生产率、土地产出率和资源利用率。

在2020年底举行的世界智能制造大会上，国家重点研发计划“智能农机装备”重点专项项目成果“基于北斗的农机自动导航与作业精准测控关键技术”通过中国农业机械学会推荐，经过中国科协智能制造学会联合体和国际智能制造联盟学术委员会的推荐、遴选，最终入选“2020世界智能制造十大科技进展”。

“该技术将北斗卫星定位和MEMS惯性传感相结合，实现了农机不同作业工况下的高精度连续稳定定位和测姿。多传感器信息融合的农机导航定位技术的定位精度达到了国外同类技术的先进水平，但系统成本降低了1/3；其中水田自动导航作业和主从导航作业居国际领先水平，打破了国外技术垄断，保障了我国农机导航装备的自主安全可控。”中国工程院院士、华南农业大学教授罗锡文在接受科技日报记者采访时表示。

适应性和可靠性差 制约我国农机导航产品发展

农机装备自动化、信息化和智能化程度体现了一个国家农业装备的发展水平，是农业现代化的重要标志。随着精准农业和智能农业装备技术的发展和应用，传统的农业机械正在向融合卫星导航定位、智能测控与物联网等新一代信息技术的智能农业装备方向发展。

“近年来，我国农机装备产业发展迅速，已经成为世界农机制造和使用大国，这也带动了我国农业机械化水平快速提升，使得农机作业效率和作业质量不断提高。”中国工程院院士、北京农业信息技术研究中心首席科学家赵春江在接受科技日报记者采访时表示。但是与我国对农业机械化快速发展的需求相比，智能农机装备技术却相对落后，与发达国家有较大差距，农机导航、智能测控、精准作业等高端技术装备受制于人，制约了我国农机化高质高效发展。

“项目启动前，我国的农机导航作业系统产品存在如下问题：导航信息来源单一，可靠性差；系统对不同作业环节的适用性差；系统对复杂作业工况的适应性差；系统不具备多机协同作业功能；系统缺少互联网+管控平台。”罗锡文说。

“十三五”期间，在国家重点研发计划“智能农机装备”重点专项的支持下，项目提出了明确的研究目标。如研制面向农业耕整、种植、灌溉、植保和收获等作业需求的自动导航作业系统，构建互联网+农机导航应用平台，为我国北斗卫星定位系统在精准农业领域的规模化应用提供典型应用示范。

产业链结合创新链 横向、纵向推进项目研究

“在项目实施过程中，科技部农村中心为整个专项项目搭建了平台，创造了一体化实施条件，得以与其他项目和企业沟通，推进整体研究进展。项目整个攻关过程分为关键技术研究、系统集成测试和成果转化应用三个阶段。以‘绩效四问’为导向，聚焦技术创新，产出高水平、标志性的研究成果。”罗锡文说。

罗锡文举例说，在成果转化应用阶段，参与项目的高科技公司和主机企业在项目成果基础上，瞄准市场需求，研发出多款满足我国农业生产需求的农机北斗自动导航作业产品，市场占有率逐年提高，整体技术水平达到了国际先进水平，打破了国外的技术垄断，提升了我国农机装备的智能化水平，为农机装备产业的转型升级提供了技术支撑。

在项目实施期间，雷沃重工股份有限公司（以下简称雷沃重工）对华南农业大学转让的“基于卫星定位的农业机械导航及自动作业技术”科技成果开展了产品研发和产业化推广工作。

“雷沃重工制定了农机导航批量生产的行业技术标准，实现了前装和后装、电控液压和电动方向盘转向，单/双天线导航，并形成系列产品、获得产品鉴定和推广鉴定证书。近5年在新疆维吾尔自治区等7省（自治区）的10余种品牌拖拉机上安装1700余套，推广应用面积798.64万亩，节本增收99915.23万元。”罗锡文说。

“通过科技部农村中心横向产业链与基础研究、共性关键技术攻关、装备研制、示范应用的纵向创新链相结合的一体化科技创新设计，我们首先围绕精准作业生产要求，重点开展了土壤、植物、机器作业等信息感知、监测应用基础研究，弥补了农机精准作业控制和运维管理领域的基础理论研究短板。此外，还重点突破了农机定位与导航、农机作业智能监测、精准作业控制等共性关键技术。”赵春江介绍，通过协同创新，项目产生了一批具有自主知识产权的农业传感器、农机北斗自动导航、农机智能监测终端、农机精准作业控制系统等智能作业装备；而通过与龙头农机企业、农机管理部门、规模化农场、农机专业合作社、家庭农场等应用主体开展协同合作，开展精准农业以及智能农业装备技术的综合应用示范，积极探索“产学研用”合作新模式，推动农机北斗自动导航、农机智能监测终端等先进适用装备的产业化推广应用，项目扎实推进了农业科技创新供给和成果转化应用。

成果服务作业面积1.1亿亩 在国内首次创建水稻无人农场

北京农业信息技术研究中心在项目攻关过程中，创制了具有自主知识产权的电液、电机转向两类农机北斗自动导航产品，提升了农机作业质量和效率，降低了作业成本。

“我们创制了13种智能监测终端，构建了全程机械化作业智能监测技术体系；攻克了广域集群农机作业多元异构数据高并发接入、大数据分析处理技术，构建了基于大数据的全程机械化作业云服务平台，可提供自动导航AB线收发、作业质量分析、作业量统计、作业重漏区域检测、跨区作业检测等15项云服务，并在国内率先实现了业务化运行。”赵春江说。

这些成果在全国23个省市、387个县区、2733个合作社、123个大型农场开展了规模化应用，服务作业面积1.1亿亩，为国家农机作业补贴政策规范高效实施和农机作业智能化管理服务提供了有效的技术支撑。

2020年，华南农业大学项目团队基于项目成果在国内首次创建了水稻无人农场，该水稻无人农场就坐落在广州市增城区华南农业大学教学科研基地。

罗锡文指出，该无人农场有5个特点。一是耕种管收生产环节全覆盖，即覆盖农作物生产中的耕整、种植、田间管理（水、肥、药）和收获的各个环节。二是机库田间转移作业全自动，即农机自动从机库转移到田间，完成田间作业后自动回到机库。三是自动避障异况停车保安全，即在农机转移和作业过程中能实现自动避障，遇到异常情况能自动停车，以确保安全。四是作物生产过程实时全监控，即能对作物生产过程中的长势和病虫草害情况进行实时监控。五是智能决策精准作业全无人，即能根据作物的长势和病虫草害情况及时作出决策并自动进行精准作业，包括精准灌溉、精准施肥和精准施药等。

目前水稻无人农场已完成一季水稻生产实践。

北斗精度，智能护航，常发自动驾驶系统CFAD100 ♂

北斗精度，智能护航，常发自动驾驶系统CFAD100

常发农装北斗自动驾驶系统，北斗精度 ，智能护航，适用于农业机械作业，可搭载于大马力拖拉机、高速插秧机等导引车辆实现高精度直线作业，实现农业作业自动走直线功能，大幅提升作业质量和效率，减轻人工劳动强度。自动驾驶系统CFAD100原厂前装质量可靠，24小时全天候作业，高精度液压转向，蓝牙切换电台/网络。

北斗赋能，精准定位服务农业全流程 ♂

北斗赋能，精准定位服务农业全流程

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■装有北斗终端的小麦无人收割机正在收割

■装在拖拉机上的北斗导航系统

今年初，农业农村部、中央网络安全、信息化委员会办公室联合印发《数字农业农村发展规划》，特别提出要利用北斗系统等高科技手段，服务国家数字农业农村发展。在智能化、数字化“互联网+”时代的当下，北斗高精度定位正在改变着中国的传统农业。

北斗引领：

智慧麦作让产粮更“聪明”

日前，在全国产粮大县江苏省射阳县的临海农场，人头攒动、机声隆隆。这里举行的现场观摩会上，一台台依靠自主创新技术生产的北斗导航小麦无人收割机，在金色麦浪中齐头并进，机过之后颗粒归仓。

“今年小麦生产依靠‘天眼地网’实现精确播种、施肥、施药、灌溉和收获，既省成本、效果又好，亩均产量能达到1200斤。”苏垦农发临海分公司负责人黄礼庆的脸上洋溢着丰收的喜悦。

黄礼庆所说的“天眼地网”，是农业农村部十大引领性技术之一——北斗导航支持下的智慧麦作技术的重要内涵。这项引领性技术由南京农业大学智慧农业研究院领衔，主要包括北斗导航支持下的小麦无人播种收获技术、无人机支持下的小麦精确施肥喷药技术以及物联网支持下小麦智慧灌溉技术。

据南京农业大学智慧农业研究院副院长田永超介绍，智慧麦作技术将北斗导航、现代农学、信息技术、农业工程等应用于小麦耕、种、管、收全过程，实现生产作业从粗放到精确、从机械到智能、从有人到无人方式的转变。

这套智慧农业技术究竟“硬核”在哪里？首先是立体化感知农业信息。通过卫星遥感、无人机、田间物联网设备共同架设“天眼地网”，定量、全面、立体化地获取农情数据。

数据有了，种、肥、水、药的施用量怎么确定？田永超表示，农民施肥喷药多是凭经验，现在智能技术可根据气候条件、土壤信息、品种特性、植物长势等，开具种、肥、水、药的“细方子”。

有了数字化的“处方”，如何实施？关键是研发智能化农机装备，并将农机、农艺与信息技术融合，给田里的“铁疙瘩”装上“活脑袋”。

中国农科院种植机械创新团队首席科学家张文毅介绍说，目前，天空地立体化苗情监测诊断技术、无人机支持下的作物精确机喷药技术、基于物联网的灌溉技术等单项技术趋于成熟，已在全国主要麦作区示范应用；小麦无人播种收获技术已初具雏形，取得了一系列关键技术突破，有望在近年内实现应用。

农业农村部科技教育司副司长张晔表示，随着我国农业发展从数量保障型向质量推动型转变，迫切需要遴选示范一批引领农业提质增效转型升级的重大技术，形成一批贯穿农业生产生活全过程的优质绿色增效技术体系，既要确保当前产得出足够的粮食，更要为未来粮食持续供得上打造“动力源”。

2018年以来，农业农村部落实创新驱动发展战略和“藏粮于技”战略，每年组织开展10项引领性技术集成示范活动，着力从根本解决引领转型的重大技术少、科技成果转化应用慢、农技推广服务力量散等突出问题。项目实施以来，遴选示范了小麦节水保优、油菜生产全程机械化、受控式集装箱循环水绿色生态养殖、蔬菜全程绿色高效生产等一批引领性重大技术，为新时期产学研用一体化的农技推广探索了新模式。

张晔表示，今年将聚焦稳定粮食生产和农产品有效供给，着力推动引领性技术的集成化、实用化、轻简化，?畅通“专家—农技人员—示范展示基地—示范主体—新型农业经营主体（小农户）”链式技术推广通道，实现技术和农业生产紧密结合，切实发挥科技对保障粮食安全和农业产业转型升级的决定性作用。

北斗服务：

增产5％、省油10％

今年初，农业农村部、中央网络安全、信息化委员会办公室联合印发《数字农业农村发展规划》，特别提出要利用北斗系统等高科技手段，服务国家数字农业农村发展。《规划》提出，利用北斗系统等手段，加快生产经营数字化改造，特别是在渔业智慧化中，大力推进北斗导航技术在海洋捕捞中的应用，升级改造渔船卫星通信、定位导航、防碰撞等船用终端和数字化捕捞装备。

《规划》还提出，利用国家空间基础设施，如北斗系统等卫星资源，建设农业农村天基观测网络建设应用项目，开发适合我国农业生产特点和不同地域需求的无人机导航飞控、作业监控、数据快速处理平台，提升区域高精度观测和快速应急响应能力。

据介绍，近年来，具有自主知识产权的传感器、无人机、农业机器人等技术研发应用，集成应用卫星遥感、航空遥感、地面物联网的农情信息获取技术日臻成熟，基于北斗自动导航的农机作业监测技术取得重要突破，广泛应用于小麦跨区机收。

目前，北斗系统已广泛应用于农业生产的各道工序，包括起垄播种、土地深松、作物收割、秸秆还田等等。

秸秆还田机、深松整地机、起垄机、插秧机、收割机、拖拉机等多类农机都安装了基于北斗的农机装置。

北京、辽宁、黑龙江、四川、湖北、江苏、浙江、山东、陕西、山西、青海、西藏与新疆维吾尔自治区等地都已在不用程度将北斗应用于农业生产。

北斗农业应用还融合了互联网、云计算、大数据、人工智能等技术，而基于北斗的农机作业监管平台，已实现农机远程管理与精准作业，服务农机设备超过5万台，精细农业产量提高5％，农机油耗节约10％。

北斗高精度定位：

农机自动化驾驶

土地规模化经营需要农机作业，而对农机作业的管理直接影响着生产质量和效率。“在中国个体农户一般承担不起农机的成本，需要向农村合作社租赁农机。在这个过程中，农机作业管理的问题暴露出来，比如农机作业管理对人力依赖大，成本高效率低;传统农机作业面积测量不准，影响计费;农户难以监控农机作业质量等，因为这些情况引起的纠纷也很常见。”说这话的人叫杨津，与农机打了五六年交道，希望能够用互联网+农机信息化的方式解决现存的痛点。

如果农机能够获得精度1米的定位，清晰记录下工作轨迹，上述问题即可迎刃而解，农机作业管理水平将获极大提升。杨津执掌的农惠宝科技与千寻位置联手打造的农机信息化管理系统就实现了这项功能。

农机信息化管理系统通过接入千寻跬步亚米级高精度定位和融合惯性算法，能够在卫星信号遮蔽、多路径干扰等条件，实现对农机稳定、连续、高精度的定位，精准记录农机位置移动信息。

以农机的高精度位置信息作为基础，农机信息化管理系统将农机作业面积测量的误差降到1%，提供实时作业轨迹查询，方便用户掌握作业进度，保障农机作业效率与质量。基于高精度定位的行驶轨迹预设功能，还能够帮助农机实现夜间作业。

【链接】

北斗赋能智慧农业?提升效率节省成本

黑龙江

今年，黑龙江双胜林场种植户引进的具备自动导航驾驶功能的农机设备，吸引了诸多种植大户前来“取经”。依托北斗系统提供的高精度定位信息，可实现农机快速、平稳、准确地自动进行上线、校正、行进，同时还可用于起垄、播种、喷药等精准化、智能化田间作业。在操作过程中，种植户只要提前设置好程序，利用北斗系统，锁定农机位置、规划行驶轨迹、控制作业精度、统计作业面，只需一台电脑甚至一部手机，农机即可按照预设路径自动驾驶。具备自动驾驶功能的农机切实增强了作业精度，提高了作业效率。

江苏

在江苏，一台台安装北斗终端的小麦无人收割机穿梭于麦浪间，机械可以做到智能“吞”麦、精确“吐”粒……就像普通车载导航规划路径一样，基于北斗系统的小麦无人播种施肥一体机，指导着小麦生产耕、种、管、收的全流程。智能机械替代了人工，同时，种、肥、水、药的施用量更精确，使用的部位也更准确，实现了产量翻倍，节省了不少成本。

无人驾驶插秧机上使用了北斗提供的高精度定位服务后，在设定好的作业区域自动规划插秧路线，无需人员进行驾驶和操作即可保证插秧机能够按照规划的路线准确行驶。

广东

在广东湛江，面积将近550亩的水田往常至少需要3个人工作15到20天才能够完成全部的插秧作业。而现在，工作人员只需要站在稻田边设定好参数，北斗无人插秧机就自动开始作业，不到10天就完成了所有的工作。相比传统的插秧机，这台可无人驾驶的插秧机具备不受光线干扰、可以夜间作业、作业质量高等特点。其工作效率提高20%以上，节省50%的人力成本，也减少了作业中的秧苗浪费。

这些基于北斗高精度定位的应用，正在农业生产各方面推广普及。