基于北斗系統(tǒng)發(fā)展我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備
基于北斗系統(tǒng)發(fā)展我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備
1 引言
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)北斗系統(tǒng))是中國(guó)著眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要,自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國(guó)家重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。2012年年底,我國(guó)建成北斗二號(hào)系統(tǒng),向亞太地區(qū)提供服務(wù),并計(jì)劃在2020年前后,建成北斗全球系統(tǒng),向全球提供服務(wù)。
2013年4月,在北斗二號(hào)系統(tǒng)建成并開(kāi)始提供區(qū)域服務(wù)之際,為促進(jìn)我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備發(fā)展和北斗系統(tǒng)農(nóng)業(yè)應(yīng)用,財(cái)政部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在國(guó)家農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼目錄中,增加“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)設(shè)備”小類(lèi),對(duì)“農(nóng)業(yè)用北斗終端(含漁船用)”進(jìn)行財(cái)政補(bǔ)貼。
該補(bǔ)貼政策的實(shí)施,帶動(dòng)了國(guó)家有關(guān)部委和地方政府的財(cái)政投資,促進(jìn)了一批導(dǎo)航企業(yè)和主機(jī)企業(yè)研制北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛和輔助駕駛導(dǎo)航系統(tǒng),著力培育精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù),形成了良好的技術(shù)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局,為我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。
本文首先介紹北斗系統(tǒng)在農(nóng)機(jī)化領(lǐng)域的應(yīng)用概況,然后介紹國(guó)家有關(guān)部門(mén)對(duì)于北斗系統(tǒng)農(nóng)機(jī)應(yīng)用的支持情況和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)進(jìn)展,最后針對(duì)北斗系統(tǒng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中應(yīng)用存在的問(wèn)題,提出若干發(fā)展建議,供同行業(yè)者參考。
2 應(yīng)用概況
當(dāng)前,北斗系統(tǒng)在農(nóng)機(jī)化領(lǐng)域中的規(guī)?;瘧?yīng)用,主要體現(xiàn)在3個(gè)方面:一是農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航應(yīng)用,二是農(nóng)機(jī)作業(yè)監(jiān)管應(yīng)用,三是農(nóng)機(jī)管理調(diào)度應(yīng)用。
近年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部啟動(dòng)全國(guó)農(nóng)民手機(jī)應(yīng)用技能培訓(xùn),內(nèi)置北斗定位芯片的手機(jī)有望成為農(nóng)民的“新農(nóng)具”,但該應(yīng)用不在本文探討的范圍。
2.1 農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航應(yīng)用
黑龍江農(nóng)墾大約從2000年前后,開(kāi)始小規(guī)模地引進(jìn)國(guó)外農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航系統(tǒng),開(kāi)展精準(zhǔn)起壟和播種等作業(yè),取得了較好的示范經(jīng)驗(yàn)。隨著2013年“農(nóng)業(yè)用北斗終端”納入農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼目錄,國(guó)內(nèi)導(dǎo)航企業(yè)在引進(jìn)、消化和吸收國(guó)外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,基于我國(guó)的北斗系統(tǒng),開(kāi)展自主創(chuàng)新,取得了可喜的進(jìn)展。截至目前,國(guó)產(chǎn)農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航產(chǎn)品已占據(jù)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。
農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航技術(shù)可以有效降低勞動(dòng)力成本,緩解高技能勞動(dòng)力的不足,同時(shí)可以提高作業(yè)質(zhì)量、土地利用率和延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間。在東北、西北和華北等規(guī)?;N植區(qū),農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航技術(shù)已深入人心,在國(guó)內(nèi)其他省市,也得到了一定的應(yīng)用推廣。
圖1 農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航應(yīng)用
從控制方式看,農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航技術(shù)主要包括液壓式和方向盤(pán)式2類(lèi)。液壓式控制精度高、反應(yīng)靈敏,適用于具有全液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的大中型農(nóng)機(jī)裝備。經(jīng)過(guò)近年的技術(shù)攻關(guān),方向盤(pán)式自動(dòng)駕駛導(dǎo)航技術(shù)基本達(dá)到了液壓式的控制精度,而且具有安裝與維護(hù)方便、適用性更寬等優(yōu)點(diǎn),可用于小型農(nóng)機(jī)裝備的自動(dòng)行走控制,如非全液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向的農(nóng)業(yè)機(jī)械。
經(jīng)過(guò)數(shù)年的快速發(fā)展,農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)量增長(zhǎng)顯著,后裝問(wèn)題也隨之日漸凸顯,例如后裝的安全性、兼容性和可靠性等難以得到有效保障。因此,在發(fā)展后裝應(yīng)用的同時(shí),有關(guān)主機(jī)企業(yè)聯(lián)合科研院所和導(dǎo)航企業(yè),不斷探索自動(dòng)駕駛導(dǎo)航技術(shù)前裝應(yīng)用。
圖 2a為雷沃重工聯(lián)合華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)的前裝自動(dòng)導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng)的拖拉機(jī)。前裝應(yīng)用可以提高系統(tǒng)的安全性、兼容性和可靠性,降低產(chǎn)品成本,布線更為緊湊、美觀,而且可以利用主機(jī)企業(yè)較為成熟的銷(xiāo)售與服務(wù)渠道,緩解嚴(yán)峻的售后服務(wù)問(wèn)題。中國(guó)一拖(圖 2b)、中聯(lián)重機(jī)(圖 2c)、山東五征等主機(jī)企業(yè)也推出了相應(yīng)的產(chǎn)品,取得了較好的前裝應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
圖2 北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航系統(tǒng)前裝應(yīng)用
繼凱斯紐荷蘭推出無(wú)人駕駛拖拉機(jī)概念(Autonomous Tractor Concept)后,國(guó)際上掀起了無(wú)人農(nóng)場(chǎng)、無(wú)人農(nóng)機(jī)、無(wú)人作業(yè)的熱潮。2018年6月9日,江蘇省興化市組織了農(nóng)業(yè)全過(guò)程無(wú)人作業(yè)試驗(yàn),進(jìn)行了夏季水稻無(wú)人耕作、無(wú)人整地、無(wú)人插秧三大作業(yè)環(huán)節(jié)的演示。事實(shí)上,我國(guó)早在2012年,就在新疆維吾爾自治區(qū)石河子開(kāi)展過(guò)初步的無(wú)人駕駛拖拉機(jī)作業(yè)演示,中國(guó)工程院院長(zhǎng)周濟(jì)院士率近30位院士及相關(guān)專(zhuān)家觀看了雷沃重工與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合主辦的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航及自動(dòng)作業(yè)系統(tǒng)演示活動(dòng)。
圖3 北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航系統(tǒng)前裝應(yīng)用
2.2 農(nóng)機(jī)作業(yè)監(jiān)管應(yīng)用
2.2.1深松作業(yè)監(jiān)管
農(nóng)機(jī)深松整地作業(yè)是通過(guò)拖拉機(jī)牽引深松機(jī)或帶有深松部件的聯(lián)合整地機(jī)等機(jī)具,進(jìn)行行間或全方位深層土壤耕作的機(jī)械化整地技術(shù)。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)可在不翻土、不打亂原有土層結(jié)構(gòu)的情況下,打破堅(jiān)硬的犁底層,加厚松土層,改善土壤耕層結(jié)構(gòu),從而增強(qiáng)土壤蓄水保墑和抗旱防澇能力,能有效增強(qiáng)糧食基礎(chǔ)生產(chǎn)能力,促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)、農(nóng)民增收。
十二五和十三五期間,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部連續(xù)發(fā)布了《全國(guó)農(nóng)機(jī)深松整地作業(yè)實(shí)施規(guī)劃(2011-2015)》、《全國(guó)農(nóng)機(jī)深松整地作業(yè)實(shí)施規(guī)劃(2016-2020年)》,我國(guó)適宜地區(qū)的7億畝耕地將全部進(jìn)行深松整地作業(yè),并進(jìn)入“同一地塊三年深松一次”的作業(yè)周期。中央與省級(jí)財(cái)政對(duì)深松作業(yè)進(jìn)行資金補(bǔ)貼。
為做好補(bǔ)貼監(jiān)管,國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心、黑龍江惠達(dá)科技發(fā)展有限公司等單位自主研發(fā)了農(nóng)機(jī)作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)(見(jiàn)圖 4),綜合應(yīng)用傳感器、計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)和無(wú)線通訊技術(shù),實(shí)現(xiàn)深松機(jī)作業(yè)狀態(tài)和作業(yè)面積的準(zhǔn)確檢測(cè),為深松作業(yè)補(bǔ)貼提供量化依據(jù)。
當(dāng)前,全國(guó)每年約2億畝農(nóng)田開(kāi)展深松作業(yè),對(duì)于深松機(jī)具及農(nóng)機(jī)深松作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需求量較大。通過(guò)運(yùn)用該監(jiān)控系統(tǒng),使得深松補(bǔ)貼惠民措施得以公平、公正、高效、精準(zhǔn)地實(shí)施。
圖4 農(nóng)機(jī)深松作業(yè)監(jiān)管
2.2.2秸稈還田作業(yè)監(jiān)管
秸稈還田是解決秸稈焚燒的有效途徑,既解決了大量秸稈的出路,又避免了因秸稈廢棄糜爛和焚燒造成的環(huán)境污染問(wèn)題,還田還可以改良土壤,增加農(nóng)田有機(jī)質(zhì),優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。
為此,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部于2017年提出“實(shí)施農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展五大行動(dòng)”,積極推廣深翻還田、秸稈飼料無(wú)害防腐和零污染焚燒供熱等技術(shù),推動(dòng)出臺(tái)秸稈還田、收儲(chǔ)運(yùn)、加工利用等補(bǔ)貼政策,激發(fā)市場(chǎng)主體活力,構(gòu)建市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)機(jī)制,探索綜合利用模式。
有關(guān)省市通過(guò)立法和財(cái)政補(bǔ)貼等措施,鼓勵(lì)農(nóng)民配置秸稈還田機(jī)具,實(shí)施秸稈還田舉措。以江蘇省為例,通過(guò)印發(fā)《2018年全省秸稈機(jī)械化還田實(shí)施辦法》,強(qiáng)化“行政檢查、社會(huì)監(jiān)督和第三方核查”相結(jié)合的考核督查機(jī)制,提升監(jiān)管的公信力,要求縣級(jí)農(nóng)機(jī)、財(cái)政部門(mén)做好作業(yè)面積核定、補(bǔ)助資金匯總和兌付工作,加強(qiáng)對(duì)作業(yè)面積、作業(yè)質(zhì)量和資金管理使用的監(jiān)督檢查。
為做好秸稈還田監(jiān)管工作,江蘇北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)研究院有限公司等單位基于北斗定位裝置研發(fā)的秸稈還田監(jiān)管系統(tǒng)得到普遍應(yīng)用(見(jiàn)圖 5),在秸稈還田工作實(shí)施中,起到了重要的作用。
圖5 秸稈還田作業(yè)監(jiān)管
2.2.3農(nóng)機(jī)化管理應(yīng)用
江西省農(nóng)機(jī)局為促進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展,提高機(jī)具工作效率和農(nóng)機(jī)化管理部門(mén)的監(jiān)管效率,規(guī)定自2018年起,凡進(jìn)入江西省的補(bǔ)貼額1萬(wàn)元以上(含1萬(wàn)元)的大中型機(jī)具必須配備衛(wèi)星定位裝置,適用機(jī)型包括聯(lián)合收割機(jī)、輪式拖拉機(jī)、履帶式拖拉機(jī)、撿拾壓捆機(jī)、噴桿噴霧機(jī)等。
盡管該規(guī)定為一省之行為,但對(duì)全國(guó)其他省市具有示范效應(yīng),直接促進(jìn)了國(guó)內(nèi)外主機(jī)廠全面前裝GNSS定位裝置或預(yù)留后裝條件,其影響意義將異常深遠(yuǎn)。
2.3 農(nóng)機(jī)管理調(diào)度應(yīng)用
隨著農(nóng)業(yè)合作社、農(nóng)機(jī)合作社的不斷發(fā)展壯大,利用空間信息技術(shù)進(jìn)行資源、計(jì)劃和生產(chǎn)管理越來(lái)越普遍。如圖 6所示,通過(guò)在采棉機(jī)上安裝北斗定位與作業(yè)監(jiān)測(cè)終端,新疆維吾爾自治區(qū)新建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程開(kāi)發(fā)有限公司可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)計(jì)劃、進(jìn)度統(tǒng)計(jì)、保養(yǎng)記錄、管理調(diào)度等功能。該系統(tǒng)安裝使用多年,2016年進(jìn)行了一次系統(tǒng)升級(jí),在機(jī)采棉作業(yè)管理中發(fā)揮了重要的作用,顯著地提高了企業(yè)的管理效率,達(dá)到了良好的節(jié)本增效目的。
圖6 采棉機(jī)北斗管理調(diào)度系統(tǒng)
3 政策與標(biāo)準(zhǔn)
北斗系統(tǒng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,離不開(kāi)中央、國(guó)家部委和地方政府的政策支持和資金引導(dǎo)。
3.1 政策支持
《2018年中央一號(hào)文件》指出:推進(jìn)我國(guó)農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),加強(qiáng)科研機(jī)構(gòu)、設(shè)備制造企業(yè)聯(lián)合攻關(guān),進(jìn)一步提高大宗農(nóng)作物機(jī)械國(guó)產(chǎn)化水平,加快研發(fā)經(jīng)濟(jì)作物、養(yǎng)殖業(yè)、丘陵山區(qū)農(nóng)林機(jī)械,發(fā)展高端農(nóng)機(jī)裝備制造。
《“十三五”全國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展規(guī)劃》指出:加快基于北斗系統(tǒng)的深松監(jiān)測(cè)、自動(dòng)測(cè)產(chǎn)、遠(yuǎn)程調(diào)度等作業(yè)的大中型農(nóng)機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推廣。……。加快推進(jìn)北斗系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)農(nóng)村中的應(yīng)用。工業(yè)和信息化部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、發(fā)展改革委三部委聯(lián)合印發(fā)的《農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展行動(dòng)方案(2016-2025)》指出:開(kāi)展基于北斗的農(nóng)機(jī)定位與導(dǎo)航、農(nóng)機(jī)變量作業(yè)技術(shù)與裝置研究和農(nóng)機(jī)作業(yè)與運(yùn)維智能管理技術(shù)系統(tǒng)研究,以提高農(nóng)機(jī)裝備智能作業(yè)、信息化管理水平,為智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
以上文件明確了我國(guó)要基于北斗系統(tǒng)發(fā)展農(nóng)機(jī)裝備和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù),為我國(guó)今后的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)、裝備與服務(wù)體系構(gòu)建指明了方向和途徑。
3.2 購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼
如前所述,自2013年起,購(gòu)置農(nóng)業(yè)用北斗終端即可享受中央財(cái)政補(bǔ)貼。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),如圖 7所示,2018年,安徽等20個(gè)省市、寧波等2個(gè)計(jì)劃單列市以及黑龍江農(nóng)墾和新疆維吾爾自治區(qū)生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)對(duì)農(nóng)業(yè)用北斗終端實(shí)施了補(bǔ)貼(不包括漁船用北斗終端)。
圖7 實(shí)施農(nóng)業(yè)用北斗終端補(bǔ)貼的省市
表1為部分省市農(nóng)業(yè)用北斗終端補(bǔ)貼額一覽表。其中,針對(duì)自動(dòng)駕駛和輔助駕駛產(chǎn)品,上海市在中央財(cái)政補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上,給予市財(cái)政資金補(bǔ)貼15000元。由此可見(jiàn),國(guó)家和地方為北斗農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供了大量的補(bǔ)助資金,有力地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)用北斗終端的規(guī)模化推廣應(yīng)用,為企業(yè)研發(fā)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備樹(shù)立了信心。
表1部分省市農(nóng)業(yè)用北斗終端補(bǔ)貼額(元)
注:數(shù)據(jù)來(lái)源于2018年各省市農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼輔助管理系統(tǒng)及農(nóng)機(jī)360網(wǎng)匯總的2018-2020年農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼機(jī)具補(bǔ)貼額一覽表,按省市名稱(chēng)拼音排序?!?”表示未查到數(shù)據(jù)。黑龍江農(nóng)墾第一批次未公布補(bǔ)貼額。北京市利用市級(jí)財(cái)政資金進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)貼的補(bǔ)貼比例按照50%測(cè)算。
3.3 項(xiàng)目支持
國(guó)家發(fā)展改革委、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等國(guó)家部委及北斗重大專(zhuān)項(xiàng),也通過(guò)示范項(xiàng)目的方式,支持北斗系統(tǒng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。
2014年,國(guó)家發(fā)改委支持新疆維吾爾自治區(qū)生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師開(kāi)展區(qū)域精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范,該示范項(xiàng)目為首批800臺(tái)套的北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航系統(tǒng)提供1萬(wàn)元的項(xiàng)目補(bǔ)貼,極大地促進(jìn)了自動(dòng)駕駛導(dǎo)航系統(tǒng)在第八師的規(guī)模化應(yīng)用,項(xiàng)目超額完成了推廣任務(wù)。截至目前,第八師利用中央財(cái)政資金和項(xiàng)目資金,對(duì)1029臺(tái)套的農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)收和補(bǔ)貼。由于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)帶來(lái)的好處立竿見(jiàn)影,特別是高精度導(dǎo)航有利于機(jī)采棉作業(yè),到目前,第八師已推廣應(yīng)用自動(dòng)駕駛導(dǎo)航系統(tǒng)2200余臺(tái)套,基本實(shí)現(xiàn)了普及應(yīng)用。
圖8 利用自動(dòng)駕駛系統(tǒng)播種的第八師棉田
中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室通過(guò)北京市北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用示范(2013年立項(xiàng))、江蘇省北斗綜合應(yīng)用示范(2014年立項(xiàng))、湖北省北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用示范(2014年立項(xiàng))、國(guó)資委北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用示范(2018年立項(xiàng))等項(xiàng)目,均支持了北斗精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用,有力地促進(jìn)了北斗系統(tǒng)在中國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部自2017年起開(kāi)始實(shí)施“數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)試點(diǎn)項(xiàng)目”,在大田種植方向,提出:建設(shè)北斗精準(zhǔn)時(shí)空服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施,基于北斗實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械高精度自動(dòng)作業(yè)、精準(zhǔn)導(dǎo)航與實(shí)時(shí)信息采集,配置農(nóng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置,構(gòu)建農(nóng)機(jī)調(diào)度管理系統(tǒng)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。十三五期間,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部將持續(xù)支持適宜地區(qū)開(kāi)展數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)試點(diǎn)。
3.4 標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)
2017年,中國(guó)農(nóng)機(jī)化協(xié)會(huì)針對(duì)深松作業(yè)監(jiān)管應(yīng)用需求,組織編制和發(fā)布了《農(nóng)機(jī)深松作業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)對(duì)機(jī)械化深松作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用范圍、系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)范,也對(duì)監(jiān)測(cè)終端、數(shù)據(jù)平臺(tái)、監(jiān)測(cè)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等進(jìn)行了分類(lèi)、規(guī)范和要求。
2018年,中國(guó)農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)針對(duì)北斗終端在農(nóng)機(jī)裝備上的后裝與前裝應(yīng)用,組織編制和發(fā)布了《農(nóng)業(yè)機(jī)械衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)前裝通用技術(shù)條件》、《農(nóng)業(yè)機(jī)械衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)后裝通用技術(shù)條件》、《農(nóng)業(yè)機(jī)械遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)技術(shù)規(guī)范》、《拖拉機(jī)北斗兼容車(chē)載終端系統(tǒng)通用技術(shù)條件》等4項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。
以上標(biāo)準(zhǔn)的研制,將有效規(guī)范我國(guó)北斗定位導(dǎo)航終端前裝與后裝的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用,促進(jìn)農(nóng)機(jī)作業(yè)規(guī)范化發(fā)展和大型農(nóng)機(jī)裝備提檔升級(jí)。
4 發(fā)展思考
農(nóng)機(jī)裝備是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)?;诒倍废到y(tǒng)推進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展是提高農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地產(chǎn)出率、資源利用率的客觀要求,是支撐農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展、農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提升的現(xiàn)實(shí)需要。
近幾年來(lái),在各級(jí)部門(mén)共同努力下,結(jié)合我國(guó)國(guó)情,基于自主北斗發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)取得了可喜的成績(jī)。但在看到成績(jī)的同時(shí),也應(yīng)該看到問(wèn)題、差距和不足。例如,農(nóng)業(yè)用衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)服務(wù)體系不健全,自動(dòng)駕駛后裝應(yīng)用的售后服務(wù)舉步維艱,高精度導(dǎo)航技術(shù)的綜合效益未能得以全面發(fā)揮,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)、裝備與服務(wù)體系有待構(gòu)建,無(wú)人作業(yè)何去何從,等等。鑒于此,作者提出以下發(fā)展建議。
(1)全面梳理我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)、裝備與服務(wù)體系,逐步形成精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)完整產(chǎn)業(yè)鏈條。從美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,精確導(dǎo)航是邁出精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的第一步。以此為基礎(chǔ),逐步發(fā)展精準(zhǔn)作業(yè)和精細(xì)化管理。我國(guó)地域廣、作物多,應(yīng)因地制宜、按需發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)以專(zhuān)業(yè)知識(shí)與智能裝備為主要內(nèi)容,普通農(nóng)民往往難以直接領(lǐng)悟和全面接受與應(yīng)用,在發(fā)展技術(shù)裝備的同時(shí),應(yīng)大力發(fā)展社會(huì)化精準(zhǔn)服務(wù),使之落地生根和產(chǎn)生效益。
(2)著眼于“北斗+互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)機(jī)”發(fā)展,凝練精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)對(duì)北斗應(yīng)用的共性需求,做好產(chǎn)品頂層設(shè)計(jì)與規(guī)劃。動(dòng)力機(jī)械行走控制、變量機(jī)具精準(zhǔn)作業(yè)及農(nóng)機(jī)化精細(xì)管理,均以北斗系統(tǒng)為核心支撐。當(dāng)前市場(chǎng)上所銷(xiāo)售的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)、作業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端、農(nóng)機(jī)位置監(jiān)測(cè)終端等,均滿足特定的應(yīng)用需求,未能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃和綜合利用。有關(guān)部門(mén)和企業(yè)應(yīng)深入學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)企業(yè)的產(chǎn)品體系,結(jié)合我國(guó)的具體國(guó)情,著眼于“北斗+互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)機(jī)”發(fā)展,重新定義產(chǎn)品體系與形態(tài),實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)航、精準(zhǔn)作業(yè)和精細(xì)管理的無(wú)縫對(duì)接。
(3)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展體現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)融合,科學(xué)價(jià)值決定著產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和生命力。在信息采集技術(shù)和智能農(nóng)機(jī)裝備的基礎(chǔ)上,建設(shè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)平臺(tái),可以提高生產(chǎn)決策水平和資源管理與利用效率,是當(dāng)前精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域競(jìng)相發(fā)展的熱點(diǎn)。但主機(jī)企業(yè)或?qū)Ш狡髽I(yè)封閉開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)是不可取的,應(yīng)借鑒約翰迪爾JDLink平臺(tái)發(fā)展經(jīng)驗(yàn),通過(guò)開(kāi)放平臺(tái)、合作決策,由農(nóng)藝專(zhuān)家做出專(zhuān)業(yè)化的施肥、施藥和田間管理決策,通過(guò)智能農(nóng)機(jī)裝備進(jìn)行精準(zhǔn)實(shí)施。
(4)深入理解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)律和需求,科學(xué)發(fā)展農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)平臺(tái)。隨著北斗終端的標(biāo)準(zhǔn)化配置,網(wǎng)約農(nóng)機(jī)的時(shí)代似乎即將來(lái)臨,眾多高技術(shù)企業(yè)和風(fēng)投公司聞風(fēng)而動(dòng),紛紛進(jìn)入該領(lǐng)域,建設(shè)服務(wù)平臺(tái)和推出有關(guān)APP。然而,農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)與城市網(wǎng)約車(chē)服務(wù)的組織方式存在根本區(qū)別。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求有組織、有計(jì)劃、確定性地安排生產(chǎn)活動(dòng),需要建立B2B商業(yè)模式。而網(wǎng)約車(chē)的商業(yè)模式是C2C,與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)背道而馳。因此,借鑒網(wǎng)約車(chē)商業(yè)模式建設(shè)農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)平臺(tái),往往難以取得成功。
(5)找準(zhǔn)短板,挖掘剛需,實(shí)質(zhì)性地推進(jìn)無(wú)人農(nóng)機(jī)和無(wú)人作業(yè)探索。農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛導(dǎo)航技術(shù)很好地緩解了高技能勞動(dòng)力的不足,在國(guó)家和地方政府的大力支持下,得到了迅速的應(yīng)用推廣。但無(wú)人種地是個(gè)偽命題,在生產(chǎn)活動(dòng)中,資源的相互替代取決于比較效益。由機(jī)器完全、全面地代替人力,顯然為時(shí)尚早。當(dāng)前,果園施藥、水田耕作、田間除草等應(yīng)用對(duì)無(wú)人作業(yè)存在潛在的應(yīng)用需求,應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視和深入的探索。
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