Page 27 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第9期

第 50 卷 第 9 期 武 汉 大 学 学 报（ 信 息 科 学 版 ） Vol.50 No.9
2025 年 9 月 Geomatics and Information Science of Wuhan University Sept. 2025

引文格式：张新,李子申,刘炳成，等 . 北斗和遥感融合的智慧无人农场关键技术研究[J]. 武汉大学学报（信息科学版）,2025,50
(9):1755-1769.DOI:10.13203/j.whugis20250253
Citation：ZHANG Xin,LI Zishen,LIU Bingcheng,et al.Key Technologies for Smart Unmanned Farms by Fusion of BeiDou Sat⁃
ellite Navigation System and Remote Sensing[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2025,50(9):1755-1769.
DOI:10.13203/j.whugis20250253

北斗和遥感融合的智慧无人农场关键技术研究

张 新 李子申 1,2 刘炳成 1,2 潘 洁 孟 磊
1
1
1
卢怡行 1,2 董 文 储成高 翟 成 刘振耀 1,2 翟卫欣 李青龙 5
1
3
3
4
1 中国科学院空天信息创新研究院遥感与数字地球全国重点实验室，北京，100101
2 齐鲁空天信息研究院济南空天信息山东省实验室，山东 济南，250132
3 潍柴雷沃智慧农业科技股份有限公司，山东 潍坊，261206
4 中国农业大学信息与电气工程学院，北京，100193
5 山东省农业科学研究院，山东 济南，250100
摘 要：中国北斗全球卫星导航系统全面建成后，农业领域正式迈入“北斗+”创新纪元。针对中国农业发展的绿色低
碳、节本增效、自动智能等方面发展趋势和重大需求，提出了以北斗和遥感融合为基础研发建立北斗智慧无人农场的创
新思路，从融合、精准、自动和智能 4 个方面界定了其概念内涵、技术特征及其系统技术结构，论述了北斗智慧无人农场实
现的天-空-地立体数据采集、农情感知与精准监测、智能决策与精准管理、农机全流程无人作业等 4 个方面关键技术，提
出了智能演进为特征的系统集成方法。结合山东省邹平市北斗智慧无人农场 1.0 示范系统的建设及应用实践，表明北斗
智慧无人农场发展在节本、提质、增产、增效等方面对中国未来粮食安全保障与农业可持续发展具有重要意义。
关键词：无人农场；北斗卫星导航系统；农业遥感；天-空-地协同；智能农机
中图分类号：P237 文献标识码：A 收稿日期：2025⁃08⁃16
DOI：10.13203/j.whugis20250253 文章编号：1671⁃8860（2025）09⁃1755⁃15
Key Technologies for Smart Unmanned Farms by Fusion of

BeiDou Satellite Navigation System and Remote Sensing

1
ZHANG Xin LI Zishen LIU Bingcheng PAN Jie MENG Lei LU Yihang
1，2
1
1，2
1
1，2
1
3
DONG Wen CHU Chenggao ZHAI Cheng LIU Zhenyao ZHAI Weixin LI Qinglong 5
4
1，2
3
1 State Key Laboratory of Remote Sensing and Digital Earth, Aerospace Information Research Institute, Chinese Academy of Sciences,
Beijing 100101, China
2 Jinan Laboratory for Aerospace Information of Shandong Province, Qilu Aerospace Information Research Institute, Jinan 250132, China
3 Weichai Lovol Intelligent Agriculture Tech. Co. Ltd, Weifang 261206, China
4 School of Information and Electrical Engineering, China Agricultural University, Beijing 100193, China
5 Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100,China
Abstract： Objectives: With the full completion of BeiDou satellite navigation system (BDS), the agricul⁃
ture in China has entered a new era of innovation. This paper aims to explore the development pathways of
smart unmanned farm, and addresses the major demands of agricultural development in China, including
green and low-carbon, cost-saving and benefit-increasing, automatic and intelligent. Methods: This paper
proposes an innovative framework for constructing BeiDou smart unmanned farms by fusion of BDS and re⁃
mote sensing technologies. The concept, technical features, and system structure are defined from four di⁃
mensions, including integration, precision, automation, and intelligence. Furthermore, four key technolo⁃
gies are discussed, including multi-dimensional data acquisition across space, air, and ground, accurate
sensing and monitoring of crop condition, intelligent decision-making and precise management, and fully

基金项目：国家重点研发计划（2021YFB3901300）。
第一作者：张新，博士，研究员，主要从事面向国家重大战略需求的空天信息理论方法研究。zhangxin@radi.ac.cn