以精准农业为契机,建立“农用北斗地基增强系统”
北斗导航系统在农业领域的运用
高新技术2017年8期︱35︱ 北斗导航系统在农业领域的运用蒋志龙张北县建源测绘有限责任公司，河北 张家口 076450摘要：伴随近年来北斗导航系统的发展，该系统已经被广泛应用在不同领域当中，如军事领域、农业领域、水利工程与道路交通管理、农业领域等等，在这些领域中的应用已经取得了较高的成效。
如今，有效提升农业信息化与智能化，已经成为农业科技创新的重要内容，而北斗导航系统在农业领域中的应用极为重要。
北斗导航系统在农业领域中的应用，主要表现在农业空间定位信息获取与农业物联网领域这两个方面。
本文主要针对北斗导航系统在农业领域的运用展开深入剖析，旨在确保农业领域中应用北斗导航系统的作用能够充分发挥出胡来。
关键词：农业领域；北斗导航系统；运用中图分类号：TN967.1 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）08-0035-01农业的发展需要依赖于自然资源国民经济基础，而为了能够确保国家粮食安全战略，我国已经推出了较多的惠农政策，并从中央到地方建立起了相应的农业科技服务机构，这给农业科技的创新创建了较大的给予。
为了实现推动农业更好发展的目标，目前已经将北斗导航系统应用在该领域当中，并取得了一定的成效，这对于农业发展而言有着积极意义。
1 北斗导航系统的原理与特点研究 1.1 北斗导航系统原理 北斗一号卫星导航系统其组成主要包括三个部分，第一部分为空间基座卫星，第二部分为地面控制系统，第三部分为用户机。
其中，空间基座轨卫星主要有三颗，两个颗在工作期间处于静止状态，另一颗是备份卫星；地面控制系统主要由一个中心控制站与30几个标校站组成，其主控站主要在北京，主控站读者整个系统的管理控制与处理工作，能够和2颗工作卫星双向通信，以此来完成每一个用户的定位信息处理，并且将定位信息分发给相应用户。
通常，北斗导航系统在战略上划分可分为三步实施，“北斗一号”导航系统属于区域性卫星导航系统，其服务范围主要在亚洲区域，在服务期间能够为我国与周边地区的中低动态用户提供相应的定位、短报文通信与授时等方面的服务。
北斗导航在精准农业中的应用研究
北斗导航在精准农业中的应用研究一、引言北斗导航系统是由中国自主研发的卫星导航系统，实现了全球定位、导航、授时等服务，其应用范围涵盖了交通运输、物流配送、公共安全、资源勘探等多个领域。
近年来，随着农业技术的飞速发展，北斗导航系统在精准农业中的应用越来越受到关注，本文就对其应用进行深入探讨。
二、北斗导航在农业中的应用状况1.定位技术的应用北斗导航系统可以通过定位技术精准地确定农田的地理位置，这为农业生产提供了基础数据。
在精准农业中，利用全球定位系统（GPS）进行定位技术，可以测量和记录农田的种植信息，并将其与其他数据进行整合，为土地的管理提供详细的数据支持。
2.农机智能化北斗导航系统可应用在农机智能化领域，利用其提供的高精度定位服务与地形图像，可以实现农机自主导航，智能控制和优化操作。
通过加装北斗终端设备，便可使得农机具有智能化的运行能力，在农业生产中较大地减少劳力和成本。
3.精准施肥北斗导航系统可以配合其他技术手段，实现精准施肥系统。
精准施肥的核心方法是获取农田的基础信息，通过系统精确计算所需的施肥量，然后将该信息传输至机具上进行施肥，以节约用量，提高利用效率。
三、北斗导航如何助力农业现代化1.促进农业产业化发展通过北斗导航系统在农业生产中的运用，可以大大提高种植、浇灌、施肥等关键环节的精准度，进而有效降低生产成本，提高农民的人均生产力。
此外，通过农业物联网系统协同作业，使得农业的生产过程更加扁平，提高协同创新的能力，推进农业现代化建设。
2.促进农民增收致富随着北斗技术在农业中的广泛应用，农业生产的效益和效率都进行了大幅提升，这从根本上提高了农民的收入水平。
同时，由于智能化机器和设备的使用，使得农作物的种类和品牌越来越丰富，这也给农民提供了更多的就业机会。
3.促进农业可持续发展在农业可持续发展方面，北斗导航系统的应用使得农业生产能更好地解决资源和环境可持续问题，而且在大面积的精细化生产过程中对于环境保护方面的问题也能更好地解决。
基于北斗精准农业已在国内外成功应用--北斗三号全球卫星导航系统建成开通新闻发布会侧记
专题报道pecial Coverage13专题报道pecial Coverage S基于北斗精准农业已在国内外成功应——北斗三号全球卫星导航系统建成开通新闻发布会侧记本刊记者 温 靖， 郭 黎7月31日，习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成，北斗迈进全球服务新时代。
国务院新闻办公室于2020年8月3日上午10时举行新闻发布会，请中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其，北斗系统工程副总设计师、北斗三号工程卫星系统总师谢军，北斗三号工程卫星系统总师林宝军，北斗三号工程运控系统总师陈金平介绍北斗三号全球卫星导航系统建成开通有关情况，并答记者问。
本刊高度关注了这次新闻发布会，并根据此新闻发布会内容，结合三农战线所关心的话题，以侧记的方式在此以飧读者。
DOI :10.16815/ki.11-5436/s.2020.24.002专题报道pecial Coverage S据中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其介绍：北斗系统综合效益显著成果丰硕，凝结中国智慧。
他说，一是国之重器，利国惠民。
北斗系统已全面服务交通运输、公共安全、救灾减灾、农林牧渔、城市治理等行业，融入电力、金融、通信等国家核心基础设施建设。
28 nm工艺芯片已经量产，22 nm工艺芯片即将量产。
大部分智能手机均支持北斗功能，支持北斗地基增强系统、高精度应用的手机已经上市。
构建起集芯片、模块、板卡、终端和运营服务为一体的完整产业链。
10年来我国卫星导航与位置服务产业总体产值年均增长20%以上，2019年达到3 450亿元，2020年有望超过4 000亿元。
北斗在中欧班列运输、京张高铁建设运营、民用航空等方面得到应用，基于北斗的高精度服务在抗击新冠疫情和南方水灾中发挥积极作用，正在加速进入新基建，与新一代通信、区块链、物联网、人工智能等新技术深度融合，北斗应用新模式、新业态、新经济不断涌现。
农用北斗地基增强系统的建立
农用北斗地基增强系统的建立司南导航张冬冬农业是国民经济的基础，自改革开放以来，我国对农业方面的支持从未放松并且在逐步加大投入力度。
随着农村土地流转的持续推广和农业机械化水平的提高，我国农业正逐步由机械化向精准化迈进，信息化的农场管理平台、精细化的农田作业、精准的田间管理，这些都是精准农业的产物也是未来农业的发展方向，也是实现农业可持续发展的必要途径。
一、精准农业与北斗地基增强网精准农业是指利用遥感、卫星定位系统、地理信息系统等技术，实时获取农田每一平方米或几平方米为一个小区的作物生产环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息，及时对农业进行管理，并对作物苗情、病虫害、伤情等的发生趋势进行分析、模拟，为资源有效利用提供必要的空间信息。
在获取信息的基础上，利用智能化专家系统、决策支持系统，按每一地块的具体情况做出决策，准确地进行精准播种、精准施肥、精准喷洒农药、精准灌溉、精准收获等精准生产管理。
精准农业的主要技术支撑有：全球定位系统（GNS）地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS、产量分布图生成系统（YMS、变量控制技术（VRT、农业生物采集技术、决策支持系统（DSS、智能化农作变量机械（IFM）。
其中，技术支撑排在第一位的就是全球卫星定位系统，随着2012 年我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统实现了亚太地区的信号覆盖，北斗逐渐取代捷大众所熟知的GPS卫星导航系统，开始应用在我国社会经济生活的方方面面。
但是不同行业、不同领域对卫星导航定位精度的要求不尽相同，有些专业领域对定位精度的误差要求甚至要低于1cm而卫星的信号从太空到地面要经过很多干扰，导致单点定位精度仅能达到米级，为了提高定位精度和适应不同用户对精度的要求，建设地基增强系统的需求应运而生。
北斗地基增强系统（连续运行参考站系统）是一个或若干个固定的、连续运行的GNSSS站，利用现代计算机、数据通信和互联网（LAN/WAN技术组成的网络，向不同类型、不同需求、不同层次的用户提供GNSS实时观测值（载波相位，伪距），各种改正数、状态信息，以及其他有关GNSS I服务项目的信息。
北斗地基增强系统在黑龙江精准农业中的应用
北斗地基增强系统在黑龙江精准农业中的应用
褚鹏飞;魏玉峤;李庆龙;闫明明
【期刊名称】《卫星应用》
【年(卷),期】2015(000)012
【摘要】精准农业已成为现代农业的标志,而精准定位是其可行的关键.从精准农业含义出发,结合在黑龙江省哈尔滨市大用合作社的农业精准作业实践,阐明了北斗地基增强系统的典型工作原理.通过与传统单基站RTK 模式的对比,分析了北斗地基增强系统的技术优势和先进性,指出了在精准农业生产中推广北斗地基增强系统的意义.
【总页数】5页(P22-26)
【作者】褚鹏飞;魏玉峤;李庆龙;闫明明
【作者单位】哈尔滨航天恒星数据系统科技有限公司;航天恒星科技有限公司;航天恒星科技有限公司;航天恒星科技有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.EGM2008和北斗地基增强系统在工程测量中的应用 [J], 李玉忠
2.北斗地基增强系统在精准农业中的应用研究 [J], 刘功民;张鲲鹏
3.调频频段模数同播系统在北斗地基增强系统中的应用实践 [J], 闭涛;黄瑶
4.北斗地基增强系统在GNSS三维水深测量中的应用 [J], 黎鹏;张凌源
5.沿海北斗地基增强系统在港口航道测量中的应用分析 [J], 李树兵;黄永军;黄东武;邬凌智;吕瑛炯
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北斗地基增强系统现状与发展思考
基准站站网由155框架网基准站和2422个区域网基准站组成。
基准站遍及祖国大江南北，在“最
图1 北斗地基增强系统组成示意图
图2 基准站极端站址分布情况
南、最北、最东、最西、最高、最低、最冷、最热”环境下均有分布（图2）。
通信网络分系统包含国家数据综合处理系统与基准站、行业数据处理系统（含数据备份系统）、数据播发系统等系统间的通信网络，通信网络系统按功能分为基准站接入区、行业平台区和数据播发
区三大部分。
数据处理分系统包括计算、存储、备份、安全等基础支撑平台，和核心处理软件子系统。
核心处理软件子系统具备对北斗基准站数据的存储、。
北斗卫星导航系统在精准农业中应用的研究_向俊霖
Research on Beidou Navigation System in the application ofprecision agricultureJunlin Xiang 1, Chengjun Guo 21. Research Institute of Electronic Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu, 6117312. Research Institute of Electronic Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu, 6117311. xiangjl666@Abstract: Precision agriculture is a modern agricultural concept, which uses the most advanced technologyin agricultural production in order to utilize agricultural resources scientifically and reasonably, increase crop yield, lower production cost, reduce environmental pollution and enhance economic benefit in agricultural production. Precision agriculture has become a symbol of modern agriculture.Highly precise positioning is the key to its feasibility. BeiDou Navigation Satellite System has China’s independent intellectual property rights, which can meet the requirements of highly precise positioning in the field of precision agriculture and is the core of China’s prospective precision agriculture in technological development.Keywords: Beidou Navigation System ; precision agriculture;application mode; positioning accuracy 北斗卫星导航系统在精准农业中应用的研究向俊霖1，郭承军21．电子科技大学电子科学技术研究院，成都，四川，6117312．电子科技大学电子科学技术研究院，成都，四川，6117311. xiangjl666@【摘要】精准农业是一种现代化农业理念，就是将最先进的科技应用在农业生产中，从而达到科学合理利用农业资源、提高农作物产量、降低生产成本、减少环境污染、提高农业经济效益的目的。
加快湖北建设北斗农业领域大规模集成应用先行区的思考
决策咨询党政干部论坛30加快湖北建设北斗农业领域 大规模集成应用先行区的思考课题组湖北省是国家北斗应用示范省，北斗产业是湖北独具优势、极富潜力的重要引领性产业。
推动北斗农业领域大规模集成应用，既是突破性发展北斗优势产业的行业应用硬任务，也是建设全国现代农业基地的必然要求。
湖北建设北斗农业领域大规模集成应用先行区有基础、有条件、有优势并可行。
一、湖北农业领域北斗应用的现状湖北省实施北斗高精度定位导航行业应用示范项目以来，农业领域北斗应用取得了明显成效，北斗农用由项目示范应用阶段进入技术大规模集成推广应用新阶段，推动了湖北农机智能化、农业数字化转型升级。
通过数字赋能农业，为湖北北斗产业发展打开了行业应用宽广场景，培育了北斗农用市场，发展了农业数字经济。
（一） 北斗在农机智能化上不断迭代湖北省通过北斗应用示范项目，跨界牵手北斗企业和农机头部企业进行技术攻关和产品研发，先后解决了农机作业厘米高精度、自主转弯、自动避障和定位信号稳定等技术难题，产品性价比已全面超越美国 GPS产品。
同时，率先实现了北斗农机智能终端只能后装到前装标配的技术升级。
第一个突破了粮食烘干机和农产品冷链物流室内静态北斗定位监测难题，实现了在线工况监测、应急抗灾保粮、闭环保供保安提供精准计量功能支持；率先开发应用了北斗春耕、夏收和秋收数字动态图，实现了全省春耕、夏收、秋收数字化演示趋势即时调度；拓展农业无人机应用，从只能打药到施肥、飞播和遥感测地等多功能应用，实现了一机多用，农药用量降低10%~20%，用水量降低 90%，减少了重播和漏播，播撒更均匀。
在产品系列上，由只能用于大型拖拉机到目前拖拉机、收获机、插秧机、喷杆喷雾机、农用无人机、粮食烘干机、农产品冷链车和冷库机组等使用广泛、作业量大的主要机型全覆盖，北斗装机类型全国最多。
（二） 北斗在农业数字化上不断发展北斗农用逐步实现了农机作业从收集数据到使用数据的功能升级，解决了长期以来农业生产性大数据来源和精准性的难题。
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以精准农业为契机，建立“农用北斗地基增强系统”
精准农业张冬冬
农业是国民经济的基础，自改革开放以来，我国对农业方面的支持从未放松并且在逐步加大投入力度。
随着农村土地流转的持续推广和农业机械化水平的提高，我国农业正逐步由机械化向精准化迈进，信息化的农场管理平台、精细化的农田作业、精准的田间管理，这些都是精准农业的产物也是未来农业的发展方向，也是实现农业可持续发展的必要途径。
一、精准农业与北斗地基增强网
精准农业是指利用遥感、卫星定位系统、地理信息系统等技术，实时获取农田每一平方米或几平方米为一个小区的作物生产环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息，及时对农业进行管理，并对作物苗情、病虫害、伤情等的发生趋势进行分析、模拟，为资源有效利用提供必要的空间信息。
在获取信息的基础上，利用智能化专家系统、决策支持系统，按每一地块的具体情况做出决策，准确地进行精准播种、精准施肥、精准喷洒农药、精准灌溉、精准收获等精准生产管理。
精准农业的主要技术支撑有：全球定位系统（GNSS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）、产量分布图生成系统（YMS）、变量控制技术（VRT）、农业生物采集技术、决策支持系统（DSS）、智能化农作变量机械（IFM）。
其中，技术支撑排在第一位的就是全球卫星定位系统，随着2012年我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统实现了亚太地区的信号覆盖，北斗逐渐取代
捷大众所熟知的GPS卫星导航系统，开始应用在我国社会经济生活的方方面面。
但是不同行业、不同领域对卫星导航定位精度的要求不尽相同，有些专业领域对定位精度的误差要求甚至要低于1cm，而卫星的信号从太空到地面要经过很多干扰，导致单点定位精度仅能达到米级，为了提高定位精度和适应不同用户对精度的要求，建设地基增强系统的需求应运而生。
北斗地基增强系统(连续运行参考站系统)是一个或若干个固定的、连续运行的GNSS基站，利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN／WAN)技术组成的网络，向不同类型、不同需求、不同层次的用户提供GNSS实时观测值(载波相位，伪距)，各种改正数、状态信息，以及其他有关GNSS服务项目的信息。
它是目前GNSS测量技术发展的一个方向，是网络RTK技术和高精度GNSS主板技术的发展的产物，它的产生弥补了一些传统的RTK的不足，促进了卫星导航在测量和其他领域的应用。
二、什么是“农用北斗地基增强系统”
顾名思义，“农用北斗地基增强系统”即为主要用于服务农业的北斗地基增强系统，它的功能与传统的地基参考站相同，提高卫星定位的精度，但他的组成和通讯与常规地基增强系统不同，它由各个连队、农场、团场的基站组成，以电台广播的形式发送差分改正信号，用户在需要的时候接收信号，就可以将原有的卫星定位精度从米级提升到厘米级。
系统建设初期的主要目的是为精准农业服务，保证安装北斗卫星导航自动驾驶系统的农机能达到厘米级作业精度。
农用北斗地基增强系统具有以下优点：
1.免费。
地基增强系统使用的是在推广拖拉机北斗导航自动驾驶系统必须使
用的基站，目前在新疆、黑龙江北斗导航自动驾驶系统有很大的用户量，也存在大大小小的基站数十个，覆盖半个省份，把这些基站利用起来，就可以省去建设基础设施的投入。
2.整合区域内基站实现大区域覆盖，实现区域内全行业高精度作业，拖拉机自动驾驶系统、农机信息化终端、人员定位，农机管理调度均可实现厘米级定位，配合田块地图，可以随时了解农机的使用情况，在播种、中耕、喷药、收获等作业中使用同样的基站信号也能保证较高的作业质量。
3.便于掌握和协调区域内基站的情况，防止出现因供应商不同导致的基站互相干扰，导致用户无法使用的情况。
4.无用户数量限制，农业地基增强以电台广播方式发送数据，任何需要数据的用户，只要有相应的接收设备即可使用。
5.有利于发现信号盲点，解决因盲点导致自动驾驶系统无法使用的问题。
6.便于区域内车辆调度，不会再出现因产品厂家不同导致的换区域作业无信号或者需要自带基站作业的情况。
7.便于区域内无线电的管理。
三、“农用北斗地基增强系统”如何建立
目前我国北斗地基增强系统主要建设在城市地区，主要是为城市交通和建设领域服务，在农业领域，还没有相应的系统建立，而随着北斗自动导航驾驶系统的大力推广和广泛使用，在黑龙江、新疆等地陆续建立起很多服务于该系统的基站，但是因为各个地方购买设备的时间和厂家各不相同，导致基站重复建设、信号盲点多、基站相互干扰等情况时有发生，不仅浪费了大量的资金，也给用户的
使用带来不便。
因此，建立“农用北斗地基增强系统”将同一地区的基站统一管理和使用，是应对当前问题的最好的解决方式，也符合当前农机自动驾驶行业的发展趋势。
如何建立“农用北斗地基增强系统”？我对此有几点看法：
1.由政府出文件规定统一的频率范围，防止与其他行业信号频率相近导致信号传输不稳定。
2.统计当前阶段同区域内各厂家的基站情况，基站的固定坐标位置、辐射范围、频率、协议类型，给基站编号，并在发射信号中加入识别码，指导新建基站的位置、频率等并记录。
3.建立专门的网站公示各基站的频率及所覆盖的区域，并及时更新，允许并支持所有产品供应商免费使用。
5.通过联网发现基站的盲区，在盲区附近建立中继站，做到全区域无盲点覆盖。
6.推动电台模块的小型化，将来可以把基站的数据内置到移动终端上，移动终端可以通过软件自动搜索到附近的基站并自动判断与基站的距离及其信号强度，具体采用哪个基站的信号可由系统自动选择也可以用户自己选择，让更多的行业能够免费使用。
农业不是一个孤立的产业，我们常说的“农林牧渔”四大产业互相关联紧密。
北斗地基增强系统建成之后，凡是附近区域内的森林、河流、湖泊、草原等地区，只要能接收信号，用户都可以获得高精度的定位服务。
除此之外，高精度定位在
森林防火、野外救援、大坝及桥梁检测、灾害预警、智能驾考、建筑测量领域都可以广泛使用。
随着我国农业的不断发展，GNSS电台等通讯技术的不断提高，会有更多的基站建设起来，单基站所覆盖的区域也会越来越大，功能也必然会更加多样化，未来的农业地基增强系统将有可能实现覆盖全国，成为一个大众化的服务平台，为老百姓特别是农业生产者提供更加直观和便捷的服务。