农机上运用GPS的经济效益论文

　　美国Trimble公司生产的Autopilot自动导航系统简介

　　目前，在黑龙江省垦区应用的GPS自动导航系统有美国天宝、迪尔绿色之星、瑞农和瑞士徕卡等品牌产品，美国天宝产品市场占有量最大。下面以美国Trimble（天宝）GPS自动导航系统为例，将产品使用与推广情况进行简述。2005年，宝泉岭农场建立1个GPS地面RTK差分站，差分信号传输采用电台发射方式，辐射半径为20～30km，定位精度为2.5cm，完全可以满足农业生产需要。农场在凯斯STX-500型拖拉机上安装1套美国Trimble公司生产的Autopilot自动导航系统进行试验，应用效果较好；2010年，又购进2套，分别安装在凯斯-195型拖拉机和迪尔-7820型拖拉机上；2011年，又购进17台，其中安装在进口拖拉机上6台（3台凯斯-210型拖拉机、1台凯斯-190型拖拉机和2台迪尔-7830型拖拉机），安装在国产迪尔-1204型拖拉机上11台，基站差分信号传输采用网络传输方式；2012年又购进15台，分别安装在国产东方红、迪尔73.5-88.2kW拖拉机上。

　　中文彩色显示器由GPS接收机、导航控制器、GPS卫星天线、方向传感器和液压控制器等组成。系统中，导航控制器中的惯性导航设备用于T3地形自动补偿技术。天线：接收卫星信号。通信模块：接收服务器输出的高精度差分信号。光靶DE500：实时处理天线接收到的卫星信号和通信模块接收到的差分信号，解算出±2.5cm的高精度坐标，并将高精度坐标数据传输给NAV2控制器。方向传感器：实时感应拖拉机的转向方向和转向角度的大小NAV2控制器：实时接收方向传感器的转向信号和光靶的位置信号，依据自身独有的T3补偿技术，向液压阀发出拖拉机的实时转向命令。液压阀：实时接收NAV2控制器发出的控制信号，并将控制信号转换为液压油信号，实时控制液压油的流量和流向，从而控制拖拉机转向。

　　RTK地面基站差分信号传输方式：模块网络传输方式；作业精度：与RTK地面基站配套使用，作业精度±2.5cm；作业温度：-25～55℃；配套机械：进口、国产88.20～404.25kW闭心液压系统拖拉机；显示语言：简体中文（支持多语言）数据管理：提供数据管理、地图显示、自动存储、自动生成作业报告；显示器类型：17.8cm彩色显示器、接收机、显示器、控制系统一体化；导航模式：AB直线、A+直线、轴点导航、平行曲线、地头导航、多地头导航、自适应曲线、自由导航。

　　美国TrimbleAutopilot自动驾驶系统操作

　　步骤驾驶员在日常使用中只需要开机进入界面后，设置作业幅宽、设置AB直线、自动驾驶4个步骤，中文界面，操作简单，使用方便。打开自动驾驶系统开关，等待卫星图标变绿后开始操作。点击OK按钮开始一个新的地块或者选择原有的地块。有多种作业模式，一般都采用第一种AB直线导航模式（StraightAB），从地头开始直线到地的另一头，来回往复作业模式。点击OK按钮后，屏幕进入农具宽度设置界面，使用上下三角符号按钮，增减作业幅宽，最后按OK按钮确定。点击OK按钮后进入起点A的设置，把拖拉机开到地块地边较长的一侧地头停车，当看到右边工具条上的光标处于A字母上，然后按OK键即可将A点记录下来，记录之后屏幕中会显示A字母。把农具升起后，接着把车开到地的另一头停下来，这时光标处于B字母上，点击OK键将B点记录下来，记录之后屏幕中会显示B字母，这时AB直线已经生成。AB直线是由AB两点连接生成的，在设置AB直线时，A点设置完成后，再从A点到B时，与实际行走的过程没有关系。以AB为起始直线，直线是无限延伸的；其左右各有平行直线1000条。左侧以L1、L2及L3等表示，右侧以R1、R2及R3等表示；直线之间的间距为作业的幅宽。在地头把拖拉机调过头，进入下一个作业堑。在转弯过程中，下一个直线（L1或R1）会自动显示出来。进入AB线的范围内会显示三角形符号代表当前的位置，拖拉机摆正方向后。这时自动驾驶按钮变为黄色，代表当前位置的三角符号也变为黄色，说明可以进行自动驾驶了，按自动驾驶按钮即可。自动驾驶实现后，自动驾驶按钮与三角符号均变为绿色。这时，已达到完全自动驾驶了，驾驶员的双手完全可以离开方向盘了。当驾驶员用手转动方向盘时，自动驾驶模式会自动退出。在自动驾驶时，切记注意安全。自动驾驶可以使用倒档方向向后自动驾驶。