Разработка архитектуры системы сетей позиционирования сельскохозяйственной техники на отечественной элементной базе | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 20 марта, печатный экземпляр отправим 24 марта.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: , , , ,

Рубрика: Победители конкурса УМНИК в рамках национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации»

Опубликовано в Молодой учёный №35 (325) август 2020 г.

Дата публикации: 26.07.2020

Статья просмотрена: 25 раз

Библиографическое описание:

Разработка архитектуры системы сетей позиционирования сельскохозяйственной техники на отечественной элементной базе / Д. В. Лакомов, О. С. Жарикова, Павел Трефилов [и др.]. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 35 (325). — С. 1-3. — URL: https://moluch.ru/archive/325/73410/ (дата обращения: 09.03.2021).



A group of people posing for the camera

Description automatically generated

Сельскохозяйственный бизнес – это бизнес с ярко-выраженной сезонностью. В период основных технологических операций, которые год от года становятся все сложнее, необходимо соблюдать и обеспечивать их непрерывность и функциональность. Соответственно актуальность разработок в сфере повышения точности и повторяемости технологических операций является одной из приоритетных задач.

В большинстве коммерческих систем позиционирования используется сигналы с орбитальной спутниковой группировки (GPS, ГЛОНАСС и остальные более мелкие), с той лишь разницей, что более точных системах дополнительно используется уточняющий сигнал с «земли».

Различные системы позиционирования имеют ряд общих черт, таких как:

– являются входными данными для систем учета и автоматического управления ровером;

– работают на СВЧ частотах.

В общих чертах системы позиционирования с уточняющим сигналом (RTK), являются улучшенной версией систем позиционирования без нее.

Целью исследования и проектирования является оценка возможности реализовать следующий функционал на полностью отечественной компонентной и алгоритмической базе:

1) Обеспечивает отечественным уточняющим сигналом автопилоты тракторов и другой подвижной технике.

2) Обеспечивает целеуказание для беспилотных рототизированных самоходных сельскохозяйственных агрегатов.

3) Обеспечивает сверхточную телеметрию.

4) Адаптация отечественной сети РТК под отечественные автопилоты (типа Cognitive).

5) Обеспечивает точность позиционирования 3–3,5 см от прохода к проходу.

Особенностями разрабатываемого программно-аппаратного решения являются:

– разработка уникального математического алгоритма позиционирования,использовании сети РТК для передачи основных телеметрических данных с техники

– консолидация информации в режиме «одного окна»;

– «плотная» интеграция с автопилотами;

– актуальная информация по наличию техники у сельхозпроизводителей у государства.

Принцип функционирования:

1 этап. Наблюдение общих спутников: Ровер и центральный сервер (через базовые станции) наблюдают одно и то же созвездие спутников.

2 этап. Разрешение неоднозначности: используя соответствующий разрабатываемый алгоритм, центральный сервер разрешает неоднозначность фазовых измерений на базовых станциях сети.

3 этап. Формирование RTK поправок: ПО формирует и передает RTK поправки роверу.

4 этап RTK решение: Ровер использует RTK поправки для получения RTK решения.

Ровер подключается к центральному серверу с использованием сети Интернет. Как только ровер получает RTK-данные, он вычисляет свое местоположение, используя соответствующий алгоритм, и корректирует маршрут.

На рисунке 1 показано взаимоотношение элементов разрабатываемого структурного решения.

.

Рис.1.

Преимущества разрабатываемого решения:

– отпадает необходимость в установке временных базовых станций на исходных пунктах;

– равноточное определение координат ровера;

– обеспечение высокоточных результатов при значительных расстояниях между базовыми станциями и ровером;

– необходимо меньшее количество станций для покрытия одной и той же территории по сравнению с количеством станций при использовании обычного RTK;

– более высокая надежность и доступность получения RTK-поправок (даже если одна из базовых станций по какой-либо причине перестает функционировать, другая станция продолжает поддерживать работу ровера).

Основные термины (генерируются автоматически): RTK, центральный сервер, GPS, использование сети, ровер, станция, уточняющий сигнал.


Задать вопрос