目前,国外自动驾驶导航系统已在欧美等发达国家和地区迅速兴起和发展,现已应用于整地,垄作,播种,施肥,喷洒农药,收获。由于激光平地在精细控制和有效方面的作用,现已成为许多农业机械公司的标准配置。中国一拖,北汽福田,长发等国内企业都已开始研发前置自动驾驶导航系统。中国一托,北汽福田等通过前装式的激光平地开发设计,积累了一定的经验并制定了相关标准。通过标准的实施以及自动驾驶导航系统和相关测试的开发,它支持行业预安装解决方案的开发和测试,并为自动驾驶导航系统的应用提供了基础。
车载控制器采用GNSS高精度板,无线电模块和主控板,并采用单天线定位方案,实时接收基站无线电广播数据,并获得高精度的定位和仰角信息。通过控制器内置的GNSS高精度板,通过主控板分析差分数据,实时计算平地机的实时高度并控制高度,从而使激光平地成为始终保持在相同的高度以实现找平操作。GPS传输模块主要实现实时定位信息和海拔信息的传输;车载控制器实时计算GNSS天线的位置和高度信息,并以自动模式控制平地机;电磁阀控制模块主要是传递控制器的指令,使平地机上的激光平地能够作出相应的响应,从而达到校平的效果;
(1)初始化工作位置。将拖拉机开到工作区域,关闭电源输出,打开控制器,让水平铲自然下降,激光平地应将接收器调整到合适的位置,卫星水平仪应牢固地固定卫星天线。(2)激光平地应配备发射器和接收器。根据要平整的领域的面积,确定激光发射器的位置。(3)平地机工作。启动拖拉机,启动电源输出,打开控制器电源,然后按控制器的“自动”按钮。在工作区域周围驱动拖拉机并检查铲铲的刮擦状况。(4)选择平地方案。农田平整的目的是将地球的高处运输到低矮的地方,从而达到平整的目的。因此,为了减少找平过程中的土方量,可以采用分段设计和找平计划。
激光平整系统主要由激光发射器,激光接收器,控制器和液压工作系统组成。其工作原理是:激光发射器发射参考圆平面旋转光束,可旋转360度(也可提供参考斜率),安装在刮板支撑伸缩杆上的接收器经过由控制器处理液压执行器根据需要控制刮板的上下运动,以完成地面平整操作。激光平地主要由液压泵,溢流阀,电磁换向阀,分流和收集阀,液压缸等组成。其中,液压油泵由机头的动力输出轴(动力)驱动;电磁换向阀利用机头(电源)电源控制油路的方向。分流阀和集流阀的自动调节使两组气缸达到速度和行程同步。溢流阀,以确保系统压力恒定或限制其高压;液压缸作为系统的执行元件,实现了稻田激光平地的正常运行。