中国江苏网讯 凌晨，随着两颗“北斗三号”卫星升空，北斗三号基本系统星座部署完成……前不久发生的这一幕，意味着国内的北斗服务及北斗产业将迎来黄金发展期。
“天上北斗好用，地上用好北斗”。在无锡，一家名为卡尔曼的企业创造性地将北斗引入农业领域，催生了“北斗+”应用新模式。而这家企业的带头人，就是入选2018年江苏省“双创计划”的吴飞。
2007年，吴飞从南京航空航天大学毕业，进入中国航天科技集团公司第五研究院，师从“北斗之父”孙家栋院士，研究卫星导航技术。恰逢中国航空航天领域异军突起，吴飞先后参与“海洋二号”卫星精密定轨、“神舟8号”飞船与“天宫一号”空间站交会对接等重大任务。
看着一颗颗卫星上天，吴飞心中升腾起骄傲和自豪。冷静下来，一个现实却让他陷入沉思。“中国在轨运行的卫星有100多颗，仅次于美国，称得上卫星研制大国。但在卫星应用方面却存在短板，明显‘天长地短’。”吴飞说，中国的卫星应用市场规模至少有5000亿元，现在仅开发“冰山一角”。要让卫星产业领域“天”“地”平衡，必须发力地面应用，让更多老百姓走进“北斗生活”。
抱着“亲手送上天的卫星一定要用好”的信念，2015年吴飞带领团队从北京来到无锡，创办卡尔曼导航技术有限公司，并选择农业作为切入点。
在公司展厅，一款红色的无人驾驶拖拉机模型摆在最显眼位置，它的核心是驾驶室里巴掌大的方盒子，这就是卡尔曼自行研发的北斗农机自动驾驶系统。该系统由卫星接收天线、车载显示屏、北斗高精度车载定位终端、行车控制器、角度传感器等组成，通过北斗卫星精确定位，农机能够前进、后退、紧急制动和避障，适用于整地、起垄、插秧、收获等各农业生产环节。操作时，机手把耕种的面积、土壤的厚度等作业参数输入导航系统，天线接收到信号后就可以引导农机进入自动作业模式。
在内蒙古通辽市，10万亩玉米作业区今年使用了这款无人驾驶拖拉机，用工只需7个人。“‘天’‘地’协同，不仅实现农业规模化，也推动精准农业发展。”吴飞告诉记者，无人驾驶拖拉机每天至少能作业1000亩，是普通拖拉机的两倍。从玉米播种到收割，卫星每天对大田“扫描”一次，对温度、风力、土壤墒情等信息提前预报，帮助决定何时进行灌溉、施肥；分析叶绿素含量，从而判断是否有虫害。卫星技术与现代农业技术相结合，对农机、农资、农作实施精确定时、定位、定量控制，最大限度提高农业生产力。整个作物生长期，产生120多张卫星扫描图，累积起来就是宝贵的农业大数据。
农业生产受自然条件影响很大，各地对农机的需求也不相同。为了把农艺和农业现实结合起来，一帮研究卫星的“天之骄子”一头扎进生产一线。“我们团队大部分是80后，农业经验少。从2016年开始，每年开春，我和伙伴们要在新疆、内蒙古的农村待上两三个月，加深对农业的理解。”吴飞告诉记者，他们跟农民同吃同住同劳动，常常早上6点多出门，夜里九十点钟才回家，一天只吃两顿饭。风吹日晒，皮肤变得又黑又粗糙。他们开启田间地头的“路演”，介绍自己研制的无人拖拉机，同时让农民亲手操作后听取意见。
“没想到收获大得不得了！”吴飞说，好几项改进都是从农民那里“取经”得来的。农民们特别珍惜土地，因此无人拖拉机播种行距、株距控制误差小于2.5厘米，土地有效利用率从80%提高到95%以上；西北地区野外光照强，显示屏亮度提高4倍；新疆农场风沙大、环境恶劣，自动驾驶系统采用了完全防尘、防水处理；少数民族地区很多农民看不懂汉字，操作界面诞生了维吾尔语、蒙古语版本，还推出俄语、英语等外语版本。
贴近农业生产实际，令卡尔曼的产品一经问世就大受欢迎。目前，公司投放的无人驾驶拖拉机已有2500多台，占据国内45%的市场份额。今年预计可实现销售额5600万元，同比增幅达80%。明年产品将出口到巴基斯坦、坦桑尼亚、马来西亚等国家。
从2015年第一台无人驾驶拖拉机问世，卡尔曼的产品已更新到第三代，技术能力与国外产品保持同一水平。经过3年不懈奋斗，卡尔曼的员工数量从最初的7人增加到68人，其中80%拥有硕士以上学历。企业在航空航天领域和智能农机装备领域拥有了核心自主知识产权，获得“用于农机无人驾驶的避障路径规划及其控制方法”“一种同轴位移测量装置”等发明专利10多项。公司还与中科院微系统所、南京航空航天大学等单位成立联合实验室，构建人才梯队。
“我们将深耕无人农机领域，扩大北斗在农业上的作用。”吴飞介绍，公司团队努力拓展研发方向，开发出北斗无人自动割草机、北斗卫星平地机、北斗深耕探测仪等一系列产品。
记者 浦敏琦
