隨著農(nóng)業(yè)機(jī)器人和先進(jìn)技術(shù)變得越來越復(fù)雜，農(nóng)民對安全性、可靠性和準(zhǔn)確性越來越擔(dān)心。解決這些問題的關(guān)鍵在于不斷努力改進(jìn)技術(shù)。

行業(yè)專家分享了機(jī)構(gòu)、企業(yè)和大學(xué)如何努力提高兩項(xiàng)基本技術(shù)能力。有許多活動部件，它們都需要能夠協(xié)同工作。本節(jié)重點(diǎn)介紹為了使這些技術(shù)足夠可靠以滿足用戶需求而必須采取的措施。

在安全定位方面，Tanner Whitmire（Hexagon /NovAtel公司 自主和定位部門的負(fù)責(zé)人）分享了定位精度和完整性如何影響自主解決方案，而 Joaquin Reyes González（歐洲 GNSS 機(jī)構(gòu)）解釋了為什么全球導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng) (GNSS) 是自主機(jī)器人的首選定位選項(xiàng)。

在圖像分析的主題上，Hajar Moussanif（來自法國卡迪阿亞德大學(xué)）討論了深度學(xué)習(xí)模塊如何改進(jìn)機(jī)器人“觀察”和分析各種物體（例如作物和雜草）的方式。Markus H?ferlin（農(nóng)業(yè)革命）繼續(xù)討論，解釋了如何使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來訓(xùn)練機(jī)器人更準(zhǔn)確地識別物體和條件，從而提高它們的整體性能。Barney Debnam（來自微軟）通過提供一個框架來了解當(dāng)今的技術(shù)是否足夠可靠以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的完全自主，從而將焦點(diǎn)重新回到首要問題上。

準(zhǔn)確安全定位的重要性

在農(nóng)業(yè)中，定位系統(tǒng)已經(jīng)存在很長一段時(shí)間了。今天的系統(tǒng)主要用于小規(guī)模的任務(wù)。然而，農(nóng)業(yè)機(jī)器人和無人駕駛拖拉機(jī)的出現(xiàn)將要求技術(shù)供應(yīng)商進(jìn)行更大的思考。

?？怂箍担℉exagon ）農(nóng)業(yè)銷售和業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理 Tanner Whitmire ：“定位系統(tǒng)的主要目的是創(chuàng)建應(yīng)用地圖，例如播種、種植和產(chǎn)量地圖，以及向左或向右引導(dǎo)機(jī)器在過去的幾年里，重點(diǎn)一直放在定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性上。我們最初以幾米以內(nèi)的精度開始，并且已經(jīng)能夠?qū)⑵浣档偷椒置准壘然蚶迕准壘?。?/p>

隨著行業(yè)向完全自主的解決方案過渡，Whitmire 繼續(xù)說道，現(xiàn)在使用的簡單算法和硬件將需要升級。位置完整性和安全定位變得越來越重要。這要求技術(shù)供應(yīng)商減少可接受的錯誤數(shù)量。目前，與農(nóng)業(yè)應(yīng)用相關(guān)的定位誤差主要有定位誤差、跨航跡誤差和沿航跡誤差三種。

Whitmire 解釋說，定位誤差是一種發(fā)生在經(jīng)度和緯度上的誤差。下一個錯誤是跨軌道錯誤，當(dāng)試圖沿著路徑行駛時(shí)，機(jī)器向左或向右偏離。Whitmire 說，一個小的橫向誤差將代表機(jī)器靠近中線，但誤差越大，農(nóng)民的工作就越困難。

第三個是沿軌道誤差，即車輛沿著路徑行駛但在應(yīng)有的位置超前或超后太遠(yuǎn)。所有這三個誤差都與水平精度有關(guān)，但 Whitmire 認(rèn)為未來技術(shù)公司也需要考慮垂直精度和其他變量。

他說：“如今的定位農(nóng)業(yè)確實(shí)非常注重定位的準(zhǔn)確性。但隨著我們開始向完全自主的解決方案過渡，我們需要將重點(diǎn)擴(kuò)大到包括定位完整性。”

兩者之間的差異可能有點(diǎn)令人困惑，但 Whitmire 是根據(jù)置信度來描述的。在任務(wù)位置（所謂的準(zhǔn)確率），“準(zhǔn)確率表示為 95% 的置信水平。”同時(shí)，在有保證或安全的位置（完整性），有信心在第 99.999 個百分位。

在自主中實(shí)現(xiàn)安全定位，Tanner Whitmire，Hexagon I NovAtel

Whitmire 說：“任務(wù)位置代表更精確的位置，因?yàn)樗梢詼p少錯誤?！薄斑@是一個更簡單的軟件解決方案，使我們能夠保持我們的準(zhǔn)確性水平。隨著我們擴(kuò)大該職位的完整性，我們必須考慮更多錯誤，這將刺激必須改進(jìn)我們的軟件的挑戰(zhàn)?！?/p>

為了向更安全、更智能和更先進(jìn)的系統(tǒng)邁進(jìn)，專注于定位的公司需要包括傳感器、GNSS 和其他技術(shù)來幫助提高準(zhǔn)確性。

“通過添加這些類型的技術(shù)和這些功能，我們可以將信心提高到 99.999%?！盬hitmire 說。“當(dāng)我們過渡到完全自主的解決方案并將駕駛員帶出駕駛室時(shí)，這至關(guān)重要。我們需要確保我們有 99.999% 的信心，這輛車不會撞到任何人或任何東西?！?/p>

信號可靠性的重要性

由于機(jī)器人制造商和技術(shù)公司專注于從硬件和軟件的角度改進(jìn)定位系統(tǒng)，許多其他公司專注于幫助實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位的衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)。其中一個組織是歐洲GNSS 機(jī)構(gòu) (GSA)。

GSA 營銷開發(fā)技術(shù)官 Joaquin Reyes González 說：“我們是這些衛(wèi)星的運(yùn)營者和尋找者?！薄拔覀冊诰€發(fā)布的是伽利略信號?！?/p>

Galileo 是歐洲的 GNSS，但它只是 GSA 為確保安全定位而開發(fā)的解決方案之一。該機(jī)構(gòu)還擁有有助于提高 GNSS 精度的歐洲地球靜止導(dǎo)航覆蓋服務(wù) (EGNOS) 和歐盟的地球觀測計(jì)劃哥白尼，該計(jì)劃側(cè)重于“從衛(wèi)星地球觀測和原位獲取信息服務(wù)”。 （非空間）數(shù)據(jù)。

“很明顯，這項(xiàng)衛(wèi)星技術(shù)和我們收到的所有這些信息正在為我們提供新一代的農(nóng)業(yè)，農(nóng)民并不孤單?！盙onzález 說。

Farming 4.0 結(jié)束 5.0 已經(jīng)到來了嗎？Joaquin Reyes González ，GSA

伽利略系統(tǒng)是在傳統(tǒng) GPS 之后開發(fā) 20 年的系統(tǒng)，用戶可以從更好的體驗(yàn)中受益。使該系統(tǒng)與眾不同的第一件事是它是多頻率的。用戶可以訪問開放服務(wù)的多頻，其中使用多個渠道傳遞消息以提高準(zhǔn)確性。

“伽利略衛(wèi)星正在傳輸信息，不僅使用一個頻道，而且使用多個頻道?！盙onzález 說：“這為用戶帶來了更好的性能和更好的位置，因?yàn)榻邮掌骺梢越邮諄碜圆煌l道的完全相同的信息?！?/p>

伽利略還提供開放式導(dǎo)航信息認(rèn)證（確保衛(wèi)星到達(dá)正確的位置）、信號認(rèn)證服務(wù)（加密確保信號來自正確的位置）和高精度服務(wù)（提高準(zhǔn)確性和精度）。結(jié)合起來，這些功能產(chǎn)生了一個高度準(zhǔn)確和精確的系統(tǒng)，用戶可以信賴它來支持安全定位。

“如果我今天有一個消息，那就是讓用戶考慮使用 GNSS 而不僅僅是 GPS。這是最重要的事情?！彼f。