1、ICS 65.060.01 B 91 新疆维吾尔自主J口DB65 区地方标准DB 65/ T 4033-2017 农业机械卫星导航自动驾驶技术应用规范Agricultural machinery satellite navigation self-driving technology application specification 2017 - 08 -21发布2017 - 09 -21实施新疆维吾尔自治区质量技术监督局发布D865/ T 4033-2017 目IJ1=1 本标准按GB/T1. 1-2009 标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规定进行编写。本标准由昌吉市农业机械化技术
2、推广站提出。本标准由自治区农机标准化技术委员会归口。本标准由昌吉市农业机械化技术推广站负责起草。本标准主要起草人:刘国新、曹志华、孙艺嘉、高延军、王学荣、周敏、张捍霞。I -啕.主专1之王.-士兰兰立,-.+一-崎-二工工兰兰30865/ T 4033-2017 农业机械卫星导航自动驾驶技术应用规范1 范围本标准规定了农业机械卫星导航自动驾驶(以下简称农机导航)的术语和定义，导航系统类型选择及基站建设管理，机载导航系统的维护，适用地域，地块、地势的要求，卫星导航自动驾驶作业，安全操作注意事项等内容。本标准适用于新疆农业机械卫星导航自动驾驶技术应用的系统化、标准化技术指导。2 定义和术语下列术语
3、和定义适用于本标准。2.1 农机导航系统navigationsystem of agricultural machinery 运用卫星导航技术，通过基站和机载系统(机载接收装置、控制装置和驾驶终端)，自动控制自走式农业机械的转向系统，使其按照设定的路线模式精确行驶的控制系统。2.2 导航基站thebase station 设置在建筑物上或地块外，接收卫星数据并进行计算，将差分信息传递给农机导航自动驾驶终端，使其获得更高定位精度的设各。2.3 驾驶终端设备thedriving device 安装在自走式农业机械上，由信号接收器、显示器、控制器和电动方向盘或自动液压阀组成的信号接收、处理、控制的设
4、备组合。2.4 接收器theacceptor 安装在自走式农业机械上方，用来接收卫星数据，结合基站差分数据来获取机械精确位置信息的部件。2.5 控制器thecontro门er安装在便于驾驶员操作的位置，具有人机交互功能，能显示和设置作业模式及参数，并将控制指令传递给控制元件的操作终端。DB65/ T 4033一-20172.6 电动方向盘electricsteering wheel 按照自动电信号指令及电磁驱动力进行方向自动调节或进行人工方向调节的机械式执行终端。2. 7 行驶模式drivingmode 安装卫星导航自动驾驶设备的自走式农业机械或机组，在作业前需设置的作业行走路线类型。2.8
5、定线aI i gnment 安装卫星导航自动驾驶设备的自走式农业机械或机组，在进行第一作业行程前，通过在确定的作业起点A和终点B操作导航定位键，以精准确定作业起点和终点位置及作业路线的准备程序。注:定线通俗表示打点o2.9 空驶定线emptya I i gnment 安装卫星导航自动驾驶设备的自走式农业机械或机组，由起点A空驶到终点B，完成定线的过程。2.10 作业定线joba I i gnment 安装卫星导航自动驾驶设备的自走式农业机械或机组，由起点A作业到终点B，完成定线的过程。2. 11 定线器aI i gnment 能确定A点、B点坐标的便携式定线设备。2.12 信号连接signal
6、connection 开启机载导航系统后，通过人工驾驶农业机械，将导航终端与基站发送的差分数据信号相连接的过程。2. 13 纠偏correction通过校正显示器上的归线参数，解决安装卫星导航设备的农业机械，作业时两侧行间距出现偏差的方法。2 、-、=0_._-:1 -白一一0865/ T 4033-2017 2. 14 位移displacement根据不同的作业幅宽需要，通过显示器图标，对前一次导航作业记录进行左右平行移动，获得此作业途径的修改方法。2.15 死机crashingN 控制器显示屏出现黑屏或功能按钮失去作用的现象。农机导航系统, 3.1农机导航系统选用原则3 格洛纳斯或GPS导
7、航信号系统。优先选用信号稳定、精确度高的北斗、3.2导航基站3. 2. 1基站类型及选择要求类型:固定式或便携式:选择要求:优先选择固定式基站:能为不同地域作业的同类型安装卫星导航自动驾驶设备的自走式农业机械或机组，提供卫星信号服务。a) b) 3.2.2固定式基站建站的要求选址:应选在覆盖作业面的中心，周围无高压线，200 m范围内无强磁场，无大面积水面，天线150的高度截止角内无连续成片遮挡物的位置;基础设施条件:有架设固定天线的室外条件;有安装室内设施的空间;电源条件:有稳定的220V电源:在15km-35 km半径范围内，信号覆盖效果好，不影响作业。a) 、.，/、l，、IJbc,G
8、3.2.3固定式基站建站技术和功能要求天线高度:不低于12m; 必须配备避雷装置;信号传输稳定可靠，可提供全天候自动驾驶作业信号服务;系统操作、后期维护和监控简单、方便;系统具备技术升级能力，能逐步实现导航作业信息共享:配备备用电源，确保连续运行。、E，、，、，、.，、E，、E，a。c，Geri3.2.4固定式基站的维护长期有人驻扎:由企业或者政府维护:非作业季节关闭。、IJ、，/、，/abc 3 3.2.5便携式基站架设位置和功能要求D865/ T 4033-2017 a) 无林带遮挡或无强磁场干扰，不影响机械作业的地头或地块外:b) 在5km-15 km半径范围内，信号覆盖效果好，不影响作
9、业。3. 3机载系统3.3. 1机载系统的功能要求a) 能接收北斗、格洛纳斯或GPS导航系统的卫星信号，具有三星合一功能;根据需要，能调整所接受的卫星信号:b) 选用人为转动方向盘解除自动驾驶命令的系统，作业途中停机，不解除自动驾驶功能;c) 能在各种类型自走式农业机械上进行加装:d) 做到一套机载导航系统可多机使用，并且拆装简单、方便:e) 能对作业信息进行保存和共享:f) 能进行24h自动驾驶作业服务:g) 能在(-10-60)oc的温度范围内正常工作;h) 在基站信号正常的条件下，信号连接后和系统关闭前，导航信号始终处于连接状态:i) 定线方法简单，操作方便，通过附加设备或产品升级等措施
10、，避免大型机械在地块中进行空驶定线;j) 各操作、调整、保养位置应有醒目标志，系统升级操作方便、灵活、有效;k) 在田间地头排除故障或解决其他问题时，发动机熄火重新启动后，导航信号仍然处于连接状态。3. 3. 2机载系统的性能要求a) 信号质量好，防水、防尘、抗震、抗遮挡效果好:b) 能进行高精度的卫星导航自动驾驶作业(1km直线误差不大于2cm，接行间距误差不大于3 cm) c) 对原机转向系统的重要部件无改动或改动小，不影响原机转向系统的功能，并且安全可靠:d) 软件系统应符合田间作业实际，确保作业质量，满足升级需要;e) 无故障工作时间不小于150h。3.3.3机载系统部件质量总要求各零
11、部件均有产品检验合格证。3.3.4机载系统部件安装要求a) 接收器安装在农业机械的最高点的居中位置，接收器中心相对于机械中心的安装偏差为:f: 5 mmj b) 各硬件基座牢固可靠，拆卸方便:c) 线缆布局合理、安全，各端口连接可靠，不妨碍驾驶操作;d) 在易产生磨损、烫伤和油料腐蚀的位置，应采取可靠的防护措施:e) 液压式导航系统安装后应无漏泊现象:f) 各部件装配应紧固可靠。3.3.5接收器性能要求a) 信号接收稳定可靠;b) 硬件材料坚固耐用，抗紫外线、抗氧化能力强;4 气-一-胃- I之二-E二二二二一一一二主二二二丢了二二1士气:1乙二圣立;士一-一一丁-三=二-ID865/ T 4
12、033一2017防尘、防水。3.3.6控制器安装和性能要求显示器安装位置合理，易观察、操作:屏面中文加图形化设置，简单、直观、易懂:视觉效果好，在I民光或逆光情况下，屏面均能清晰显示。、，、，、E，abc 3.3.7角度传感器安装要求在转向桥后侧不易被农作物磕碰的地方:确保自走式农业机械两侧转向轮的左右转向角度相同:在位置空间许可的情况下，应加装防护罩。、E，、E，、E，a10C 3.3.8机载导航系统的维护按说明书要求，定期对系统外部进行清洁处理;农业机械长期存放时，应放置在棚(室)内:角度传感器不能随意拆卸，上方不能放置物品:对驾驶室内设备不能用水进行冲洗。、1，/、l，、I，、IJabe
13、d 3.3.9配套动力机械的要求经挂牌和检审合格的四轮驱动拖拉机或自走式农业机械:转向系统技术状况良好:发动机功率不小于50马力。飞，J、l，、IJabc 导航作业4 4. 1适用区域:固定式基站或便携式基站信号覆盖的区域。4.2适用耕地类型:旱地。4.3导航作业行走方法:梭形作业法。4.4地块准备及要求地块形状以矩形或与种植方向平行的其他形状的地块;地块作业长度不小于200m; 地势要求:平地或有安全保证的山坡地等;对免耕作业的地块，应根据实际情况进行机械灭茬和残茬清除，并对地中沟、埂等影响正常作业的因素进行处理;对进行铺膜、滴管种植的地块，应达到地表平整，表土细碎，地边整齐下实上虚(虚土层
14、厚度5cm-8 cm)的要求:常规种植的地块，应达到平、齐、松、碎、净、t商六字标准的要求:提前对通过的林带或掉头时可能刮蹭损坏接收器的树枝进行清除。、l/、.，、.，J、l/abed e) f) g) 5 4.5作业机械维护及准备带划线器的机具，在作业时必须使用划线器:a) DB65/ T 4033-2017 b) 蓄电池蓄电充足，确保卫星导航自动驾驶系统供电可靠;c) 确保发动机有良好的起动性能:d) 检查、调整转向机构，确保转向系统各球形销柄部与转向臂配合紧密，确保球形销头部与销座的配合间隙符合技术要求;e) 检查或调整前轮前束，确保其值在标准范围内:f) 开渠(沟作业前，拖拉机加装好双
15、轮胎:g) 在高手干作物地块中，作业前应对角度传感器采取遮挡保护措施或卸去角度传感器连线;h) 机具总成必须在机架(横梁)上对称安装;i) 各单元部件必须在总成范围内对称安装;j) 做好其他机械准备。4.6作业流程启动机载导航系统计算、确定机具工作幅宽试机确定交界确定第一行程中心位置连线定线作业调头。4. 7参数设置4.7.1计算、确定机具工作幅宽方法B=bxc (1) 式中B一工作幅宽(mm), b一平均行距(mm), (平均行距是指不等行距栽培作物偶数个行距累加的平均值), c一行数(mm)。4.7.2根据农机导航系统的单位设置，将工作幅宽值输入控制器的农具宽度界面。点击保存。4.8导航系
16、统开机、关机)11页序a) 开机:发动机起动后，开始作业前，开启机载导航系统;b) 关机:结束导航作业后，随即关闭机载导航系统。4.9作业前，交接行距的检查与调试a) 启动机载导航系统，通过自检连接导航信号，并按照本标准第4.7条的方法将作业幅宽数字输入控制器:b) 试机。通过自动驾驶模式，行驶10m-20 m后停机，然后人工驾驶农业机械掉头，运用自动驾驶模式再行驶10m-20 m，用量具测量两行程交接行间距，如不符合要求应进行机械调整或电子纠偏:c) 机械调整，按照本标准第4.5条的方法进行:d) 电子纠偏，按照本标准第4.10条的方法进行。4.10交接行距的电子校正纠偏)方法a) 测量出实
17、际交接行数值，并计算出与标准的差值;b) 如差值大于1cm，应将交接行差值除以2的所得值，输入到显示器农具偏移设置界面;c) 农具向左偏，输入负值，向右偏，则输入正值;d) 点击保存。4. 11连线6 全二二三乞L二三二:_-_ -,-.:;:-l -一-_ .- -.-, -二二-王三二二-男子-一- 0865/ T 4033-2017 a) 在地块中，人工驾驶农业机械，通过自检程序，缓慢转动方向盘行驶，直至找到导航信号:b) 依靠人工驾驶机械驶向A、B点连线位置，使机身中心与A、B点连线重合。4.12确定定线方向、位置a) 方向A、B点连线必须与农户交界或干管出水管线平行;b) 位置A、B
18、点距农户交界或干管中心线1/2个工作幅宽处，并且距地头10m-15 m 的位置。4.13定线4.13. 1机械定线操作a) 完成A点定线。在距农户交界或干管中心线1/2个工作幅宽的位置，并且距地头20 m和30m处，各插1个标杆，或在地面上沿作业方向各划一道作业标线，当机身中心与A、B点连线(作业标线)重合后，停机，然后按照农机导航系统的打点程序完成A点的打点操作;b) 完成B定线。将导航机械或机组行驶至地块另一端，按照与A点相同的方法，完成B点的定线操作:c) 保存定线信息。4.13.2定线器操作a) 按照(4.12)的方法确定A点位置;b) 确定A定线。将定线器底端插在确定的A点位置，垂直
19、树立定线器，按照设备操作步骤，确定A点坐标:c) 确定B定线。将定线器移至地块另一端，按照与A点相同的方法，确定B 点坐标:d) 将定线器确定的A、B点坐标信息输入机载导航系统。4.13.3避免重复定线的措施a) 操作人员应对本区域的地块提前进行规划编号，并做书面记录:b) 根据地块编号，从显示器内找出前期导航作业的记录或复制他人在此地块的导航作业记录:c) 计算出本次作业机械的工作幅宽和1/2工作幅宽尺寸(cm)d) 确定本行程作业的A点位置:e) 驾驶机组，使作业机械中心与A点重合:f) 将作业机械工作幅宽的数据输入显示器的设置程序，然后确定g) 归0。在显示器上，将前期作业的A-B线平移
20、到当前位置，然后确定。4. 14作业注意事项a) 操作方法:地中采用导航作业，掉头采用人工操作:b) 可携带划线器的机械作业时，尽量使用划线器，以减少地头寻找卫星导航路径的时间和预防信号突然缺失对作业进度的影响:c) 作业中，严禁触动方向盘;d) 作业途中尽量减少停机次数，临时性停机发动机不熄火，导航系统不关闭:e) 作业时驾驶员严禁随意下车。7 I|lIll-伫hy-IrIDB65/ T 4033-2017 4.15调头、起步程序及注意事项a) 对使用划线器作业的机组，自动驾驶作业到终点，停机，提起划线器，悬挂式机组应悬起作业机械:b) 挂倒挡，依靠自动驾驶程序倒车6m-8 m，停机:c)
21、挂前进挡，利用人工驾驶向下一行程方向掉头:d) 实现掉头后，启动自动驾驶程序，当显示器显示下一行程位置信号时触摸自动驾驶按钮，依靠自动驾驶继续行驶，使机身与行驶方向对正后停机;e) 挂倒档，依靠自动驾驶将机组倒回作业起点:f) 对悬挂式机组应下降农具，并做好其他工作;g) 对使用划线器的机组，应放下下一行程一侧的划线器:h) 人工挂挡，导航驾驶起步。5 导航作业出现异常的处理方法及措施5. 1掉线后连线程序a) 停止作业，关闭导航设备5min后重新开机，人工转动方向盘缓慢行驶，直至重新连线，如连线后出现偏差，应及时进行纠偏b) 重新调台，并将A、B线移动到当前机具位置;c) 反复重新开机，直至
22、连线。5.2防止掉线的措施a) 地头或途中停机，发动机不能熄火;b) 遵守开机、关机的程序。起动发动机后开启导航系统，关闭导航系统后发动机熄火;c) 在导航系统总电源线前加装稳压器;d) 接收器上如有遮挡物应及时清理:e) 与销售商联系，对软件及时升级。5.3处理死机的措施a) 关机3min-5 min后重新开机，如仍无法开机，应反复几次:b) 拔去全部插线，10 min后重新连接，然后开机。5.4防治地头作业弯曲的措施a) 操作性弯曲:机组结束前一行程作业后，利用人工驾驶掉头，当显示器上显示下一行程位置信号时触摸自动驾驶按钮，依靠自动驾驶使机身与行驶方向对正，停机，人工挂倒档，虽利用自动驾驶
23、将机组倒至作业起点:b) 系统性弯曲:重新输入成熟的管理软件。5.5在信号不稳定区域和信号盲区的地块进行作业的方法a) 对林带、高压线或强磁场等信号盲区做好标记:b) 遇到信号不稳定区域或信号盲区，对有划线器机具的作业，以划线器印痕作为标线，完成剩余面积的作业，对没有划线器机具的作业，按照对前一次作业痕迹参照进行，当走出信号不稳定区域和信号盲区后，在不重不漏的前提下，按照平行位移的方法进行作业。8 -二王一工-工了丁l ，D865/ T 4033-2017 5.6防止悬挂式机具交接行出现偏差的综合措施机具总成必须在机架(横梁)上对称安装:各单元部件必须在总成范围内对称安装;作业机具与拖拉机正位
24、挂接。通过检查、调整拖拉机液压悬挂机构的限位杆或链，使机具大梁与拖拉机后轴平行(可参照大梁与后轮外缘的间距)系统纠偏。根据实测交接行间距与标准间距的偏差值，通过控制器上的农具偏移设置界面，修改农具偏移参数，进行校正。、，/、，/、.，Jahuc d) JJ-川、 .飞. . . 咒￥ur-5. 7防止牵引式机组交接行出现偏差的综合措施机具总成必须在机架(横梁上对称安装:各单元部件必须在总成范围内对称安装;通过检查、调整拖拉机液压悬挂下拉杆上的限位杆或链，确保牵引点处在拖拉机的中心线上:通过检查或维修，确保牵引式作业机械的牵引架无变形:系统纠偏。根据实测交接行间距与标准间距的偏差值，通过控制器上
25、的农具偏移设置界面，修改农具偏移参数，进行校正。、，、，、，、.，、E，a。c，Ge其他要求6 6. 1机手条件能按照说明书要求熟练进行导航操作;持有与驾驶机型相符的农业机械驾驶证，操作技术熟练。a) b) 6.2农机导航操作人员培训的基本要求正确开机:设置和改变农业机械作业幅宽参数;根据农具作业情况进行线路调整;根据需要进行基站数据频道切换:正确进行定线操作:正确调试使用导航设备:按说明书要求进行其他操作。、IJ、，J、1，、，、，/、IJ、，JakuCAuefig 安全操作注意事项7 7. 1有稳压电源的机械在田间地头排除故障或解决其他问题时，发动机应熄火，并拔去起动钥匙:7.2无稳压电源
26、的机械，在田间地头停机不熄火排除故障或解决其他问题时，应确保驾驶室无人:7. 3接近地头作业时，驾驶人员应精力集中，确保及时停机:7.4作业至电杆拉线、出水管附近时，保持精力集中，确保安全通过:9 7.5作业时，驾驶人员应精力集中，坚守岗位，机组或其他成员不得随意上、下机械:7.6夜间作业时，确保机组前后照明可靠，机组人员要保持良好的精神状态:7. 7遵守其他安全操作技术规程。8 道路行驶时注意事项8.1关闭导航系统总开关:D865/ T 4033-2017 8. 2通过涵洞、机库门或地边林带时，在确保符合高度的前提下，谨慎驾驶，确保接收器不被损坏:8. 3装有卫星导航系统的拖拉机从事农产品运输前应拆去角度传感器连线。10
