Библиографическое описание:

Польшакова Н. В. Навигационные системы для сельскохозяйственной техники // Молодой ученый. — 2014. — №4. — С. 432-434.

Встатье рассмотрена система навигации в сельском хозяйстве. Описано положительное влияние на количество и качество урожая своевременного выполнения технологических операций.

Ключевые слова: навигация, сельское хозяйство, Глонасс, GPS-приемник.

На современном этапе развития агропромышленного производства в России одним из наиболее популярных и рентабельных направлений в области ресурсосберегающих технологий, стала навигация. Навигатор для сельского хозяйства решает несколько иные задачи, нежели в области транспорта и логистики грузоперевозок.

Навигационные системы в области растениеводства призваны решать следующие задачи:

Экономия удобрений, средств защиты растений, семян, топлива и других средств производства за счет сокращения ширины линии двойной обработки между двумя проходами сельскохозяйственной техники. Это составляет от 3 до 15 % и более (на разных технологических операциях) от стоимости проводимых работ. Интенсификация использования сельскохозяйственной техники (дают возможность качественно работать в полях в ночное время суток, в туман, при запыленности и задымленности). Это в свою очередь позволяет более своевременно выполнять все технологические операции, что положительно сказывается на количестве и качестве урожая. Повышение точности, а значит качества выполнения всех технологических операций.

На российском рынке, в настоящее время, можно найти навигационные системы для сельскохозяйственной техники различных производителей которые делятся на два основных типа: — система параллельного вождения (курсоуказатель, электронный маркер); — автопилот для трактора или комбайна (гидравлический или подруливающее устройство). Системы, обеспечивающие параллельное вождение, как правило, состоят из:

-          GPS-приемника (сейчас на рынке появляются приемники, дающие возможность использовать для определения координат, в том числе, и спутники ГЛОНАСС);

-          Основного модуля, в котором происходит обработка данных, настройка системы и вывод указания курса на дисплей для механизатора;

-          Провода, соединяющего антенну с основным модулем и провода питания, который позволяет подключить прибор к бортовой электросети чаще всего от прикуривателя в тракторе [6].

-          Такого типа GPS-навигаторы для сельского хозяйства работают по схеме:

-          Система параллельного вождения оперативно устанавливается на любую технику;

-          Настройка системы и обучение механизаторов тоже не занимает много времени (при настройках вводится ширина захвата агрегата, который установлен на трактор, или ширина жатки);

-          При выходе в поле механизатор фиксирует специальной кнопкой начало движения (точка «А») после этого, совершив первый проход по полю, он обозначает конечную точку движения (точку «B»). При этом в памяти прибора сразу автоматически строятся параллельные линии на расстоянии введенной в настройках ширины захвата.

-          После этого можно непосредственно осуществлять параллельное вождение по курсоуказателю, который появится на основном блоке прибора (при этом двигаться можно, как в режиме прямых линий, так и повторяя все неровности первого прохода).

Системы параллельного вождения позволяют механизатору работать с точностью 20–40 см (с большей точностью физически сложно вести любой трактор по указанному курсу в соответствии с требованиями к выполнению технологических операций). Однако некоторые приборы обладают большей точностью — другие меньшей (в зависимости от поправки GPS-сигнала, используемой на приборе). Цена систем параллельного вождения варьирует в зависимости от точности работы прибора, возможностей развивать ее в дальнейшем до автопилота (или с базовой RTK GPS станцией) и др. [5].

Таблица 1

Характеристики ряда систем параллельного вождения приведены в таблице*

Система параллельного вождения

Характеристика

1.

Ag GPS 252

Точность вождения агрегата 30–2,5 см (в зависимости от варианта оснащения). Увеличивает производительность агрегатов на 13–20 %

2.

Ag GPS

EZ — Guide Plus

Точность вождения от гона к гону 15–30 см. Совмещается с л юбым трактором. Увеличивает производительность на 13–20 %

3.

Автопилот E-Drive

Точность прохождения смежных проходов 10 см. Позволяет водить трактор на склонах. Устанавливается на любые импортные тракторы с гидроусилителем руля

4.

Ag GPS EZ — Steer

Подруливающее устройство (удерживает агрегат на заданной прямой линии при движении по гону). Точность вождения 15–20см

5.

Автопилот Trimble Ag GPS Autopilot

Обеспечивает идеально ровное вождение. Уменьшает перекрытие при севе до 5–10 см, не оставляя огрехов. Обеспечивает работу на скоростях до 30 км/час

6.

Outback — S2

Усовершенствованная система параллельного вождения с повышенной точностью (5–10 см). Устанавливается на любое транспортное средство. Русифицированное меню

7.

Novator Visia «Tecnoma»

Приёмник сигнала GPS и адаптированный с ним терминал автоматически осуществляют точное (±30 см) вождение агрегата

8.

EZ-Guide Plus

Точность вождения агрегата 30 см. Упрощает движение по кривой и развороты. Жидкокристаллический дисплей

9.

Trimble EZ-Guide 500 (OnPath b HP|XP)

Точность вождения 7–25 см. Антенна диапазона L1/L2. Отслеживает огрехи, измеряет площадь поля. Подключается к подруливающему устройству TrimbleEZ-Steer

10.

Ag GPSFmX

Приёмники GPS и ГЛОНАСС. Точность вождения до 2–3 см. Одновременно с курсороуказателем измеряется площадь поля. Интегрированный дисплей работает в ручном и автоматическом режиме

11.

Raven Cruizer

Точность вождения 15–20 см. Подключается к подруливающему устройству SmartSteer игидравлическому автопилоту Smart Trax

12.

AutoFarm ATC

Точность вождения 15–20 см. Работает с поправкой Omnistar. Подключается к подруливающему устройству OnTrack, которое устанавливается на рулевое управление

13.

AutoFarmA5 DGPS +автопилот

Точность вождения 5–10 см

14.

Навигационный пульт «Азимут-1»

Точность вождения 50 см. Приёмник системы GPS. Измеряет скорость агрегата, обработанную площадь поля. Пульт располагается в кабине трактора

15.

Аэроюнион Аэронавигатор

Точность вождения 5–10 см. Включает бортовой навигационный комплекс«Аэронавигатор». Измеряет пройденное расстояние, обработанную площадь

16.

Teejet Centerline 220

Точность вождения 35–40 см. Ориентирована на работу с автопил отом. Русскоязычное меню

17.

Parallel Tracking+ Автопилоты Auto Track, фирма «John Deere»

В системе используется дисплей Green Star, мобильный процессор и приёмник сигнала StarFire, обеспечивающий высокую точность позиционирования

18.

Topcon

Точность вождения 20–30 см

19.

Farm Pro

Совмещает большой жидкокристаллический дисплей и автопилот компанииAutoFarm. Система многофункциональна

20.

Mueller Electronik

Точность вождения 25–30 см. 12-канальный DGPS-приемник.

21.

Auto Track Universal фирма «John Deere»

Комплект универсален: устанавливается на любые машины. Имеются функции автопилотирования и коррекции положения на склонах. Работает с системойGreen Star

*Данные взяты с сайта http://agro.paracels-pr.ru/archive/23/555.

В настоящее время существуют системы двух уровней: полностью автоматизированная система, когда вмешательство механизатора в управление не требуется, и вспомогательная система — подруливающее устройство, когда механизатору нужно следить за препятствиями на пути и брать управление на себя при разворотах и на концах загона.

Компания «Jonh Deere» (США) разработала новую инновационную систему автоматического вождения для любой техники: новый универсальный комплект для автоматического вождения AutoTrac 200, который устанавливается на машины предыдущих моделей производства компании «Jonh Deere», а также на тракторы, комбайны и кормоуборочные комбайны других производителей.

Согласно оценкам экспертов, в зерновых севооборотах можно сэкономить 250–500 руб. затрат на 1 гектар благодаря использованию систем параллельного вождения. В севооборотах с пропашными культурами экономия, по этим оценкам, достигает даже 500–1500 руб./га. Еще больший потенциал предполагается в овощеводстве. Первые практические испытания показали, что благодаря системам параллельного вождения можно сэкономить до 8 % горючего. В хозяйствах имеющих 1000 га земли, при четырехкратной обработке площадей в год можно сэкономить 4000 л. дизельного топлива. Кроме того, сокращается время простоев техники из-за усталости или ошибок механизатора; по оценкам тех же экспертов, этот эффект дает экономию в 50–250 на час работы.

Испытания системы автоматического вождения для любой техники в России, проведенные Центром «Гемир» на площадях ООО «Интеко-Агро» в Белгородской области, показали, что установка системы на неподготовленный трактор «Jonh Deere» заняла не более 10 мин., 12 механизаторов, ранее не работавших с системой параллельного вождения, обработали поле культиватором «Хорш» (18,3м) по 2 захода длинной 800 метров, за минимальное время, при этом средняя ошибка расстояния между рядами составила 25 см. Использовалась поправка VBS спутника Omistar. Проведенные испытания показали, что система проста в использовании и эффективна при работе с широкозахватными агрегатами, особенно в сложных погодных условиях.

В настоящее время на Российском рынке представлено широкое разнообразие подобных приборов:

-                    От фирмы Leica — mojoMINI (оптимальное сейчас соотношение по цене-качеству среди недорогих приборов), Mojo3D;

-                    От Claas Systems — Outback S-lite (широкораспространенныйприбор), Outback S3, Outback Sts;

-                    От Trimble — EZ-Guide 250 (распространенные приборы, заменил собой систему EZ GuidePlus), EZ-Guide 750 (заменил собой систему ИЗИ-Гайд 500);

-                    От Raven — Cruizer, Cruizer II;

-                    От JohnDeere — в России используется StarFire;

-                    От TeeJet — Matrix, Voyager.

Подводя итог, выше сказанному можно отметить что, эти технологии обеспечивают более точное вождение агрегата в поле и объективную оценку проведения работ. В результате повышается урожайность, улучшается качество продукции и сокращаются затраты на средства производства. Однако внедрение таких технологий связано с достаточно высокими первоначальными инвестициями. Тем не менее, экономические расчеты показывают, что, несмотря на высокую стоимость внедрения технологий прецизионного земледелия они могут окупиться в условиях сельсхозпроизводства нашей страны при условии тщательного планирования инвестиций и оптимизации менеджмента в самих хозяйствах, а также улучшения условий кредитования со стороны банковских структур и государства.

Литература:

1.                      Клочков А. В., Маркевич А. Е. Возможности применения курсоуказателей с системой GPS// Белорусское сельское хозяйство. Ежемесячный научно-практический электронный журнал. http://agriculture.by

2.                      Математические основы специальности: Учебн. для вузов/ В. П. Кожухов, В. М. Жухлин, В. А. Логиновский, А. Н. Лукин, В. Т. Кондрашихин. М.: Транспорт, 1993. 200 с.

3.                      http://eco-razum.com/about/parallelnoe-vojdenie-navigator-dlya-s-h.php

4.                      http://agro.paracels-pr.ru/archive/23/555

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle