中國自主研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供了更多可能。多年來，陳學(xué)庚同全國科研院校專家合作，依托新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團，推進北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

■本報記者 秦志偉

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是中國工程院院士陳學(xué)庚一直關(guān)注和研究的內(nèi)容。在他看來，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)尤其要注重兩方面內(nèi)容，即用信息化技術(shù)提升精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)裝備的設(shè)計、制造水平和提高農(nóng)業(yè)機械化管理水平。

中國自主研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供了更多可能。多年來，陳學(xué)庚同全國科研院校專家合作，依托新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團，推進北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

農(nóng)業(yè)裝上北斗導(dǎo)航

大家對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)并不陌生，它是一款相當(dāng)于美國GPS的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，于2012年底完成區(qū)域系統(tǒng)衛(wèi)星組網(wǎng)，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大、應(yīng)用層次不斷深入。

農(nóng)業(yè)是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域之一。“在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)從單純提供定位信息，發(fā)展成為將衛(wèi)星導(dǎo)航定位與液壓控制、電子控制以及傳感器技術(shù)相結(jié)合，進而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)作業(yè)的全程自動化。”陳學(xué)庚告訴記者。

近年來，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)成為我國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的方向，各地紛紛推出示范項目。通俗地講，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)就是農(nóng)業(yè)需要什么給什么、需要多少給多少。

在陳學(xué)庚看來，要實現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，離不開信息技術(shù)。

記者了解到，目前在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中，北斗導(dǎo)航技術(shù)主要應(yīng)用于智能化農(nóng)業(yè)機械控制、精準(zhǔn)病蟲害防治和灌溉、農(nóng)業(yè)資源的普查和規(guī)劃等三個方面。

依托得天獨厚的條件，北斗導(dǎo)航技術(shù)已在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中得到應(yīng)用，各師局先后建成了大型農(nóng)機的遠程監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)，投入運行。依托北斗衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)平臺、地基增強系統(tǒng)，為各團場農(nóng)機管理部門、采棉機公司和農(nóng)機合作組織提供作業(yè)農(nóng)機實時信息服務(wù)。

以北斗導(dǎo)航拖拉機自動駕駛為例，從2012年開始，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團農(nóng)機推廣部門就開展了衛(wèi)星導(dǎo)航自動駕駛技術(shù)試驗示范工作，將該技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用在棉花播種作業(yè)中。

實踐證明，與傳統(tǒng)農(nóng)機相比，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航自動駕駛拖拉機依托智能技術(shù)保障作業(yè)質(zhì)量、提高作業(yè)效率，作業(yè)后的條田接行準(zhǔn)確，播行端直，同時大幅降低了勞動強度，實現(xiàn)了舒適化操作。這也是陳學(xué)庚口中北斗導(dǎo)航自動駕駛系統(tǒng)的特點，即定位精度高、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高和適應(yīng)能力強。

陳學(xué)庚介紹，拖拉機采用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)不受光線限制，農(nóng)機駕駛員操作時只需要踩油門和剎車，不用操作方向盤，可實現(xiàn)24小時不間斷播種，農(nóng)技工作效率大幅提升。

截至2015年5月底，已有1500套左右的產(chǎn)品在新疆拖拉機上進行了安裝，衛(wèi)星導(dǎo)航拖拉機自動駕駛技術(shù)逐步從小面積試驗向大面積試驗示范邁進。

此外，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)還在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團滴灌節(jié)水上得到應(yīng)用，有效提升節(jié)水效能。

亟待配套設(shè)備跟進補充

記者獲悉，2014年，為推進北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第八師承擔(dān)了國家發(fā)改委下達的“北斗系統(tǒng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用示范工程”項目。

截至目前，利用項目資金補貼，2016年統(tǒng)一建成覆蓋石河子墾區(qū)的基準(zhǔn)站，構(gòu)建區(qū)域性北斗地基增強系統(tǒng)，實現(xiàn)實時精密定位增強服務(wù)，可滿足1500臺北斗導(dǎo)航終端的并發(fā)接入。

據(jù)統(tǒng)計，2014~2016年，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第八師133團、134團、148團、149團、150團及石河子總場等地，應(yīng)用北斗自動駕駛終端800余套。

陳學(xué)庚介紹，在項目任務(wù)帶動下，到2018年春播工作開展前，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團石河子墾區(qū)安裝北斗自動駕駛終端2000余套，墾區(qū)300萬畝棉花幾乎全部由安裝了北斗自動駕駛終端的拖拉機完成播種。

項目組試驗示范發(fā)現(xiàn)，基于北斗終端的農(nóng)用拖拉機導(dǎo)航及自動駕駛系統(tǒng)，播行垂直誤差小、接行誤差小、信號穩(wěn)定。

此外，項目針對精準(zhǔn)變量施肥、無人機遙感與噴施、奶牛室內(nèi)外定位等需求，開展關(guān)鍵技術(shù)、終端與裝備研發(fā)及應(yīng)用試驗示范；科神農(nóng)機、安陽全豐航空等單位開展了北斗系統(tǒng)精準(zhǔn)作業(yè)施肥機械及農(nóng)用無人機噴施等作業(yè)研究；新疆西部牧業(yè)有限責(zé)任公司基于北斗導(dǎo)航的奶牛室內(nèi)外精確定位終端系統(tǒng)現(xiàn)已完成安裝并投入使用。

據(jù)陳學(xué)庚介紹，該工程取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。例如，北斗導(dǎo)航自動駕駛系統(tǒng)大幅提高交接行的精準(zhǔn)度和播行的直線度，土地利用率提高0.5%。

可以看出，隨著新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)面積持續(xù)增加，針對棉花精量播種衛(wèi)星導(dǎo)航自動駕駛的裝備、機具不斷涌現(xiàn)。“但其他作物及后續(xù)田間作業(yè)的自動駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用仍然亟待跟進補充。”陳學(xué)庚告訴記者。

目前，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團棉花播種面積近900萬畝，玉米、番茄、甜菜等中耕作物面積400余萬畝。陳學(xué)庚按照每1200畝播種面積配一臺作業(yè)機組計算，衛(wèi)星導(dǎo)航自動駕駛系統(tǒng)需求量超過10000套。“新疆自治區(qū)中耕作物面積超過兵團兩倍，僅自動駕駛系統(tǒng)一項總需求量至少30000套。”陳學(xué)庚表示，而這也是全國面臨的狀況。