日前，由江苏省人民政府、工业和信息化部、中国工程院、中国科学技术协会共同主办的2021世界智能制造大会在南京举办。大会发布了“2021中国智能制造十大科技进展”，国机集团中国一拖集团有限公司提出的“主粮生产作业全程无人化解决方案”（以下简称“方案”）成功入选，这是我国农机领域唯一入选的项目。
方案聚焦机械化生产与信息化技术深度融合，形成全过程智能化管控、精准化作业系统，利用大数据、物联网、人工智能和智能装备等技术，打通数据与装备、农艺的关联，突破农业装备无人驾驶、多机协同、任意曲线行驶控制和农机具控制、全程机械化作业监测和作业大数据云服务等关键技术，实现覆盖主粮作物“耕、种、管、收”全流程的无人化作业，有效助推了我国农业机械化的发展。
方案构建了基于北斗GNSS高精度定位、定向和MEMS数据的航向、位置实时偏差的加权融合算法，通过电动方向盘或电控转向液压阀，实现了高度的融合控制，保证了作业过程中持续稳定的高精度农机位置、航向，实现了农机具的高精度轨迹追踪控制，实现了气吸式播种机、液压翻转犁、激光平地机、联合整地机、深松机、起垄机、圆盘耙、水田耕整机、辣椒套播机等机具作业过程全程自动协同；并采用低空遥感技术获取高精度田间GIS数据，进而统计植株数量，分析田间植株分布、确定的植物分布情况，关联收获机械的行进速度，指导无人化农业装备基于农艺需求精准行驶；同时基于GIS信息的田间作物长势、土地墒情分布等处方图，与肥、药、水需求数据协同，实现精确控制与施用。
方案针对相同及跨农艺环节自动驾驶拖拉机作业，提出了作业任务、环境、资源等多元数据融合方法，实现了装备数据时空匹配。采用多维分析对机具、作业环境、性能、姿态、时空和工况等信息进行融合，主动优化调整作业参数，按照农艺要求实现车辆对机具的精确控制，突破了精准农艺约束下自动驾驶拖拉机整机作业智能控制技术。
方案研制了主粮生产作业全程无人化监控平台，采用多元异构数据高并发接入、分布式流计算处理、大数据集群存储、海量数据读写等技术，实现了万台级IOT监测终端实时接入、作业大数据秒级处理响应以及百亿级数据存储管理。该技术可实现围绕无人驾驶拖拉机、无人驾驶收获机等智能农业装备建立监测模型，实时监测农业装备作业状态，动态研判农业装备作业性能；根据作业农田地况、农艺要求以及农机具的不同，动态规划农业装备行驶路径和操作参数，形成策略点集下发给农业装备，真正实现云端驱动农业装备。
自2017年起，中国科协智能制造学会联合体持续开展智能制造科技进展研究，通过遴选“中国智能制造十大科技进展”，充分展示我国在工业软件、智能制造平台与系统集成、机器人、高档数控机床、增材制造装备、智能成套装备等方面的最新科技成果。此次一同入选的还有“奋斗者”号全海深载人潜水器智能制造技术、小卫星智能生产线、传染病生物样本批量自动化采集关键技术与系统等。
