北斗在农业生产过程中的应用

　　精准农业技术是现代农业的重要支撑技术，而以卫星导航为首的空间信息技术又是精准农业的核心技术，渗透应用到精准农业的各个生产环节。本书结合国内外具有代表性的典型应用案例，以及著者的最新实践，论述农业现代化、农业信息化的必要性与重要意义，以及GNSS在农业中的具体应用，主要内容包括：概述、我国农机社会化服务发展模式、GNSS应用基础设施、农机管理调度技术与应用、变量作业控制技术与应用、农业高精度作业技术与应用和海洋渔业监控管理应用。本书突出典型性、新颖性、创新性、实用性，除了国内外典型案例外，其大部分内容均为著者的亲身实践和首次发表。

　　吴才聪：博士，中国农业大学信电学院副教授、“优秀人才”，教育部卫星导航联合研究中心总体技术部主任，国家卫星导航产业政策制定专家组成员。2003年毕业于吉林大学，获农业机械化工程专业博士学位，2005年北京大学博士后出站并留校任教至2012年，2014年1月至2015年1月美国德州农工大学“访问学者”。主要研究方向为农机调度导航与位置服务，主持及参与国家科技支撑、国家“863”、北斗重大专项、发改委专项、国家自然科学基金等项目20余项。获省部级科技进步一等奖1项，发表学术论文40余篇。

目 录第1章 绪论 11.1 精准农业发展概述 21.1.1 农业的发展阶段 21.1.2 可持续发展农业 21.1.3 精准农业技术 31.2 全球卫星导航系统发展概述 41.2.1 卫星导航系统发展 41.2.2 卫星导航工作原理 51.2.3 全球卫星导航系统 61.2.4 区域卫星导航系统 91.3 卫星导航农业应用概述 101.3.1 卫星导航定位技术的作用 101.3.2 农业对卫星导航定位技术的需求 131.3.3 国际GNSS农业应用概况 131.3.4 中国GNSS农业应用概况 171.3.5 北斗农业应用的意义 18第2章 农用GNSS增强技术与基础设施 192.1 卫星定位误差分析 202.1.1 卫星定位误差来源 202.1.2 卫星定位误差处理 222.1.3 卫星定位精度评定 232.2 卫星定位增强技术 232.3 单基准站增强技术与系统 242.3.1 工作原理 242.3.2 差分类别 252.3.3 应用实例 262.3.4 应用分析 272.4 多基准站增强技术与系统 282.4.1 工作原理 282.4.2 常用软件 292.4.3 应用案例 302.4.4 应用分析 362.5 广域差分增强技术与系统 362.5.1 工作原理 362.5.2 国家或区域星基增强系统 372.5.3 商业星基差分增强系统 402.6 精密单点定位技术与系统 442.6.1 工作原理 442.6.2 系统实例 442.7 农业星地联合增强技术 472.7.1 天宝农用差分技术 482.7.2 农业先行者农用差分技术 492.7.3 约翰迪尔农用差分技术 502.7.4 徕卡农用差分技术 512.7.5 瑞农农用差分技术 51第3章 农用GNSS导航定位终端 533.1 农用GNSS终端分类 543.1.1 按使用用途分类 543.1.2 按精度等级分类 553.1.3 按应用载体分类 563.1.4 按通信方式分类 563.2 农用GNSS数据采集终端 583.3 农用GNSS远程管理终端 593.3.1 国产GNSS终端 603.3.2 国外GNSS终端 613.4 农用GNSS远程管理系统 623.4.1 新朗迪采棉机远程管理系统 633.4.2 农业先行者SMS管理系统 643.4.3 天宝互联农场管理系统 653.4.4 凯斯AFS远程管理系统 663.4.5 克拉斯Telematics远程管理系统 673.4.6 其他远程管理系统 683.5 北斗短报文终端 693.5.1 常用北斗短报文终端 703.5.2 北斗短报文工作原理 713.5.3 北斗民用分理服务 73第4章 农机自动驾驶导航系统及应用 754.1 拖拉机转向系统 764.1.1 转向方式 764.1.2 转向系统 784.1.3 助力转向 794.2 拖拉机导航控制原理 844.2.1 光靶视觉辅助驾驶导航 854.2.2 自动驾驶导航工作原理 864.2.3 自动驾驶导航系统基本组成 874.2.4 自动驾驶导航前装应用 954.2.5 自动驾驶导航作业模式 974.3 农机具导航控制方法 974.3.1 机具主动导航 984.3.2 机具被动导航 984.4 作业精度与误差分析 994.4.1 作业精度 994.4.2 误差分析 1034.5 商用自动驾驶导航系统 1054.5.1 盛恒天宝公司 1064.5.2 合众思壮公司 1074.5.3 上海司南公司 1094.5.4 中海达公司 1104.5.5 北斗华宸公司 1114.5.6 上海华测公司 1124.5.7 联适导航公司 1134.5.8 瑞农公司 1144.5.9 农业先行者公司 1144.5.10 克拉斯公司 1164.5.11 徕卡公司 1164.5.12 约翰迪尔公司 1174.5.13 拓普康公司 1184.5.14 天宝公司 1204.5.15 诺瓦良特公司 1224.6 应用实例及效益 1234.6.1 应用实例 1234.6.2 应用效益 124第5章 北斗农机作业精细管理应用 1275.1 农机作业服务模式 1285.1.1 C2C模式 1285.1.2 C2B模式 1295.1.3 B2B模式 1295.1.4 云组织模式 1325.1.5 自组织模式 1335.1.6 小结 1335.2 农机作业精细监管与导航 1345.2.1 体系与结构 1345.2.2 移动终端及APP 1365.2.3 监控终端、系统及移动监控APP 1405.2.4 中心调度导航方法与软件 1435.2.5 应用实例 1455.3 农机作业时空调度 1475.3.1 概述 1475.3.2 模型解算 1485.3.3 模型试验与应用 1495.4 采棉机作业辅助调度 1525.4.1 应用背景 1525.4.2 管理流程 1535.4.3 应用需求分析 1545.4.4 软件实现 1555.5 采棉机作业远程管理 1595.5.1 工作原理 1595.5.2 北斗/GPS远程管理终端 1605.5.3 系统平台 1615.5.4 移动互联网APP 1625.5.5 应用效益及成果 1635.6 农机深松作业监测 1645.6.1 深松作业意义 1645.6.2 耕深检测研究进展 1655.6.3 深松面积监测方法 1665.6.4 深松耕深检测方法 1675.6.5 小结 1715.7 秸秆还田精准管理 1725.7.1 系统结构 1725.7.2 系统功能 173第6章 北斗农业信息获取应用 1756.1 产量监控应用 1766.1.1 谷物测产 1766.1.2 采棉机测产 1806.2 农业气象信息获取应用 1866.2.1 工作原理 1866.2.2 应用实例 1876.3 土壤采样应用 1916.3.1 土壤采样方法 1916.3.2 土壤养分分析 1916.3.3 应用实例 1926.4 无人机信息获取应用 1956.4.1 系统组成 1966.4.2 应用实例 199第7章 北斗农机作业精确操控应用 2017.1 暗管改碱应用 2027.1.1 系统组成 2037.1.2 作业导航控制 2057.1.3 作业高程控制 2087.1.4 应用实例 2107.2 土地整理应用 2117.2.1 工作原理 2117.2.2 系统组成 2117.2.3 工作步骤 2127.2.4 应用实例 2137.3 变量施肥应用 2147.3.1 工作原理 2147.3.2 系统结构 2157.3.3 应用实例 2167.4 无人机植保应用 2197.4.1 应用背景 2197.4.2 技术发展 2207.4.3 自动导航工作原理 2207.4.4 应用实例 220第8章 北斗短报文渔牧业应用 2238.1 海洋渔业监管应用 2248.1.1 发展概况 2248.1.2 系统结构 2258.1.3 系统功能 2268.1.4 应用产品 2278.1.5 应用模式 2298.1.6 运营服务 2308.1.7 应用实例 2308.2 农牧生产监管应用 2338.2.1 青海放牧智能引导系统 2338.2.2 内蒙古杭锦旗北斗数字牧场 2348.3 野生动物保护应用 2368.3.1 藏羚羊保护应用 2378.3.2 麋鹿种群保护应用 240参考文献 241