Page 30 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第9期

1758 武 汉 大 学 学 报 （信 息 科 学 版） 2025 年 9 月

监控。 4）自主作业层以无人化为核心，通过无人农
3）决策管理层作为无人农场的大脑，基于深 机实现精准路径规划与协同优化，完成施肥、喷
度学习算法对农情进行智能分析，实现了耕作方 药和监测任务，同时依托 BDS 和 5G 通信技术，使
式的优化、耕作深度与路径规划的调整、播种环 无人农机在犁地、播种、施肥和收割等环节实现
节中种植密度、播种时间和深度的动态决策，以 全自动化操作，并结合多模态传感器进行实时作
及智能调控灌溉、施肥与病虫害防治策略，进而 业质量监控与调整，从而确保各作业环节的精准
精准预测最佳收获时机并优化收获效率统计，从 性和高效性。
而构建了对农业生产全过程的智能决策支持体 此系统全面融合了多学科前沿技术的先进
系；同时通过数字孪生技术实现农场全场景建模 应用，展现了无人农场技术发展的未来方向，为
与动态监测，并结合农业生产协同管理平台，将 实现高效、绿色、智能的农业生产提供了全方位
云平台、人机交互系统和物联网设备集成应用。 的技术支持。

图 2 北斗智慧无人农场系统结构图
Fig. 2 System Architecture of BeiDou Smart Unmanned Farm

3 北斗智慧无人农场关键技术 区域所需要的各种信息；“地”指采用地面传感器

仪器直接获取农田所需要的各种信息。
3.1 天-空-地立体数据采集 BDS 高精度时空信息是农机装备精准作业

天-空-地立体化数据采集是数字化感知的主 的核心，通过实时动态载波相位差分技术对地面
要技术，目的是实现无人农场的作业环境、作物 基准站与卫星信号进行联合解算，有效消除电离
和作业机械信息的精准感知。其中，“天”包括两 层、大气层误差，为无人农机提供厘米级定位精
个方面，一方面是 BDS 所提供的导航定位服务， 度。BDS 凭借其高精度定位能力，彻底改变了传
另一方面是高分遥感卫星所提供的大面积遥感 统 农 业 机 械 的 作 业 模 式 ，推 动 农 业 生 产 向 无 人
影像数据服务；“空”指采用农用无人机获取农田 化、智能化方向跨越式发展。在播种环节，搭载