科创中国

粮食安全是国家安全的基石，我国粮食生产面临着农业劳动力老龄化和持续减少且不可逆转的严峻形势，发展智慧农业实现机器换人是必然趋势。我国是农机生产和使用大国，产量占全球 21%（90%以上属于中低端产品），但引领行业发展方向的智能化高端农机装备完全依赖进口，粮食生产和农机产业存在重大安全隐患，解决问题的根本途径是发展我国智能农机产业。但其核心技术：农田复杂环境关键信息精确感知、地形地况自适应精准导航与自动驾驶、作业工况自适应多参数优化控制是行业公认的三大难题，长期被凯斯、约翰迪尔等国外巨头公司垄断，成为高端智能农机发展的瓶颈，必须自主研制。项目在 863 计划等支持下，历经十余年产-学-研-用联合攻关，攻克了智能农机装备“感知难、导航难、控制难”三大国际难题，自主研制了关键核心传感器、高精度定位导航与自动驾驶系统、智能控制系统，替代了进口，实现了产业化。

1）针对大田环境农机作业信息感知难题，攻克了农机导航自动驾驶与精准作业信息智能感知技术，创建了总线化、MoC 农机智能传感系统架构,牵头制定了国家标准（GB/T 35488-2017 联合收割机监测系统，GB/T 35383-2017 播种机监测系统），发明了模型片上化技术（MoC），研制了耕-种-管-收关键作业信息感知系列智能传感器，耕深检测误差 2.2%～2.5%、棉花流量检测平均误差小于 3.9%，满足了国产高端农机装备智能化需求，替代了进口。2）针对我国农田土壤物理特性空间变异大和作业环境高度非结构化导致的精确定位及自动驾驶跟踪导航难题，突破了农机侧倾颠簸姿态干扰下组合导航高精度定位技术，针对北斗卫星导航系统信号被遮挡、行进侧滑、转向负载时变等造成的路径跟踪难题，发明了姿态辨识、位置补偿、地况干扰观测的路径智能跟踪算法，及电动方向盘驱控一体技术，研制了系列化农机导航与自动驾驶系统，高精度 RTK 北斗接收机，定位精度达 2.8mm，水田跟踪精度达 2.4cm，不平地型补偿达到±2cm，北斗+INS 组合导航断点续航 20s，满足了农机自动驾驶需求，打破垄断，实现了出口。

项目研究成果在雷沃重工股份有限公司、中国农业机械科学研

究院、山东时风集团、上海联适导航技术有限公司、江苏悦达智能农

业装备有限公司以及上海世达尔现代农机等公司实现了产业化应

用，本项目成果支撑研制的智能农机产品销往全国 22 省市和印尼、

埃及、乌克兰等多个国家。近 3 年，在新疆兵团、内蒙古、吉林、河

南等 22 省区累计销售传感器与车载终端、导航与自动驾驶系统、农

机控制系统等 53180 台（套），新增销售 30.10 亿元，新增利润 2.62

亿元，节支 3.75 亿元，销售到加拿大、巴西、阿根廷、俄罗斯、乌

克兰、澳大利亚、德国、荷兰、印度等二十多个国家，创汇 551.9 万

美元

1 刘成良 男 1964-06 教授 博士 上海交通大学发明了视觉检测的目标恢复方法和系统，研制了谷物联合收获机械状态参数监测系统，具有限压定位功能的 AMT 选换挡液压执行系统，提高了农机装备选换档效率。发明了农机设备车身调整装置及调整系统，油门控制装置，自动换挡与手动换挡结合的拖拉机换挡机构，方向盘自动控制装置及其安装方法，开发了满足复杂环境负载工况条件下的农机作业控制策略。2 赵春江 男 1964-04 研究员 博士 北京农业信息技术研究中心发明了一种监测农作物收割进度的方法及装置和一种无线传感器网络节点部署及供电方法，为农机作业控制系统提供了数据支撑。发明了激光平地控制装置及方法，开发了 1PG2500 型 GNSS 精平机。3 赵博 男 1981-01 研究员 博士 中国农业机械化科学研究院发明了一种杂草定位喷除系统及其定位喷除方法和一种棉田苗情自动探测方法和探测装置。参与制订了平移式喷灌机变量控制系统、变量施肥播种机控制系统等标准。

项目研究成果在雷沃重工股份有限公司、中国农业机械科学研究院、山东时风集团、上海联适导航技术有限公司、江苏悦达智能农业装备有限公司以及上海世达尔现代农机等公司实现了产业化应用，本项目成果支撑研制的智能农机产品销往全国 22 省市和印尼、埃及、乌克兰等多个国家。近 3 年，在新疆兵团、内蒙古、吉林、河南等 22 省区累计销售传感器与车载终端、导航与自动驾驶系统、农机控制系统等 53180 台（套），新增销售 30.10 亿元，新增利润 2.62 亿元，节支 3.75 亿元，销售到加拿大、巴西、阿根廷、俄罗斯、乌克兰、澳大利亚、德国、荷兰、印度等二十多个国家，创汇 551.9 万美元。

项目研究成果在雷沃重工股份有限公司、中国农业机械科学研 究院、山东时风集团、上海联适导航技术有限公司、江苏悦达智能农 业装备有限公司以及上海世达尔现代农机等公司实现了产业化应 用，本项目成果支撑研制的智能农机产品销往全国 22 省市和印尼、 埃及、乌克兰等多个国家。近 3 年，在新疆兵团、内蒙古、吉林、河 南等 22 省区累计销售传感器与车载终端、导航与自动驾驶系统、农 机控制系统等 53180 台（套），新增销售 30.10 亿元，新增利润 2.62 亿元，节支 3.75 亿元，销售到加拿大、巴西、阿根廷、俄罗斯、乌 克兰、澳大利亚、德国、荷兰、印度等二十多个国家，创汇 551.9 万 美元