| Автор: Сорокин А.В. | ||||||||||||||||
|
перепечатка статьи только с разрешения ООО "Агроштурман"
GPS-навигация для сельского хозяйстваСистемы позиционирования, основанные на приеме сигналов спутников GPS, уже успешно используются во многих российских агропромышленных предприятиях, способствуя повышению производительности и качества выполненных агротехнических операций и сохранению экологического баланса поля. Компания АГРОштурман предлагает систему параллельного вождения Trimble, универсальную для любых типов сельскохозяйственных машин. Что, в первую очередь, нужно знать о системе параллельного вождения? Для чего нужно использовать систему параллельного вождения? Система позволяет повысить эффективность и точность всех сельскохозяйственных операций: обработки почвы, посева, опрыскивания, внесения удобрений и уборки урожая. Точная навигация до минимума сокращает пропуски и перекрытия при смежных проходах агрегатов, что, в конечном счете, приводит к экономии посевного материала, удобрений, химикатов и ГСМ. Поскольку система устраняет потребность в сигнальщиках, сокращаются расходы на дополнительный персонал. Сельскохозяйственные операции выполняются быстрее. Немаловажно, что система дает возможность работать в условиях плохой видимости в том числе, в темное время суток. Более того, система является ресурсосберегающей технологией: за счет уменьшения полос перекрытий до минимума снижается перерасход удобрений и средств защиты растений (СЗР). За счет точной навигации не «размывается» первоначальная технологическая колея: система запоминает траекторию движения и дает механизатору возможность точно попасть в ту же колею при повторной обработке поля. Навигация, оптимальна при обработке поля СЗР, которую желательно проводить ночью, когда нет ветра, высокой инсоляции и испарений, а температуры окружающей среды ниже дневных. Основное преимущество применения систем параллельного вождения при опрыскивании – сокращение до минимума огрехов, неизбежно возникающих при этой операции, особенно если она производится широкозахватной техникой и в условиях плохой видимости. Например: при обработке гербицидами, такие огрехи могут негативно отразиться на урожайности не только необработанных участков, но и всего поля. При вождении обычным способом, механизатор, чтобы избежать пропусков, старается проходить соседние ряды с перекрытием, что значительно усугубляет фитотоксичность препаратов. В конечном счете, перекрытия составляют, по разным оценкам, от 5 до 15% площади. Применение GPS-навигации снижает взаимное перекрытие рядов до 1-3%. Приведем пример: на 18-и метровой штанге опрыскивателя на расстоянии 45 см друг от друга находятся 40 распылительных форсунок. Ориентируясь на пенный маркер, колышки или сигнальщиков, водитель создает перекрытия от 50 см до 1,5 м, то есть на каждом проходе 2-3 лишних форсунки выливают на поле драгоценный пестицид, что заметно увеличивает гектарную стоимость обработки культуры. Простейшая спутниковая навигационная система позволяет достичь точности обработки 15-30 см от прохода к проходу, то есть при этом «теряется» только одна форсунка.
Из чего состоит система?
Система состоит из нескольких компонентов: курсоуказателя EZ-Guide 250/500 со встроенным спутниковым приемником, подруливающего устройства EZ-Steer либо навигационного контроллера NavController II. Внимание! Варианты комплектации зависят от конкретных агротехнических задач! Курсоуказатель Trimble EZ-Guide 250 устанавливается в кабине трактора и указывает водителю направление для точного вождения по параллельным рядам в ходе полевых работ. Он состоит из светодиодной панели, цветного 4-дюймового дисплея и интегрированного 12-канального GPS-приемника. Яркие, хорошо видимые в любое время суток светодиоды показывают водителю, в какую сторону от-клоняется трактор от идеальной траектории и величину сдвига.
Использование системы Trimble EZ-Guide 500 имеет расширенный диапазон точностей от прохода к проходу (2,5-30 см). Этот прибор построен по принципу «все в одном»: он содержит высокоточный двухчастотный приемник GPS/DGPS/RTK и 7-дюймовый дисплей. Существует возможность подключения модемов для приема дифференциальной коррекции в режиме RTK или DGPS. Выбор уровня точности зависит от типа дифференциального сервиса: DGPS с базовой станцией (5-15 см), OmniSTAR VBS (15-30 см), OmniSTAR XP (5-12 см) или RTK с базовой станцией (2,5-5 см). Приемник дает возможность из года в год использовать «старую» траекторию движения и легко модернизируется до более высокого уровня точности. Использование подруливающего устройства EZ-Steer исключает огрехи, увеличивает эффективную эксплуатацию сельскохозяйственной техники, за счет возможности работать в темное время суток, в условиях плохой видимости и значительно снижает утомляемость механизаторов. При достижении конца гона механизатору остается только вывести машину на новый ряд, пользуясь подсказками курсоуказателя, и снова подключить EZ-Steer, который передает усилие через резиновый валик на рулевое колесо.Встроенное программное обеспечение курсоуказателей Trimble EZ-Guide 250/500 позволяет выполнять картирование полей - при объезде поля по контуру определить точные координаты границ поля и вычислить его общую площадь. Пользователь имеет возможность нанести на полученный план атрибутивный слой, содержащий информацию о точечных, линейных и площадных объектах (столбах, валунах, ручьях, оврагах, строениях и т.п.) В ходе выполнения полевых работ прибор запоминает траекторию движения сельхозмашины и одновременно считает обработанную площадь. В дальнейшем это дает возможность оценить правильность обработки и увидеть возможные допущенные огрехи, не уезжая с поля. Данные координатных измерений могут быть также использованы для создания карт полей с привязкой их к географическим электронным картам. Компания «АГРОштурман» разработала собственное решение для импортирования геоинформационных данных с курсоуказателя на картографическую основу (WebMap, Google Map, Virtual Earth). Эта система получила название «АГРОконтроль». Теперь пользователь, приобретая прибор, получает возможность увидеть все поля, на которых проводились работы с применением курсоуказателей, на единой карте. Достаточно просто зайти на сайт системы «АГРОконтроль» и введя логин и пароль через Веб-интерфейс увидеть текущее состояние земельный участков и контролировать передвижения техники. Система хранит многолетние истории обработок земельных участков и позволяет формировать любые отчеты по использованию техники и полей.
На какой территории действует система и нужно ли платить за сигнал?
GPS - глобальная система позиционирова-ния, поэтому сигналы ее спутников принима-ются повсеместно. При использовании системы с точностью 15-30 см можно работать в автономном режиме, и дополнительной платы за сигнал не требуется. Однако, некоторые виды сельскохозяйственных операций, требуют бо-лее высокой точности, нежели автономный режим. Для таких работ требуется получение так называемых дифференциальных поправок, т.е. специальных данных, которые могут поступать на GPS-приемник от разных источников (базовая станция, геостационарный спутник) и позволяют повысить точность определения местоположения до нескольких сантиметров. Поэтому, если вам требуется получить более высокую точность, имеет смысл использовать дифференциальный режим с оформлением платной подписки на сервис RTK, DGPS или OmniSTAR на период от 1 месяца до 3 лет. Компания АГРОштурман предлагает уникальную технологию передачи поправок от базовой станции на подвижный объект по каналам GSM-связи. Данная технология не имеет аналогов на российском рынке GPS навигации для сельского хозяйства. Передача поправок осуществляется при условии устойчивого приема сигнала любого из операторов связи (Билайн, МТС, Мегафон, Смартс и т.д.). Базовая станция устанавливается стационарно на территории заказчика или прилегающем районе. Поправки будут передаваться с помощью GSM-модема. Основные преимущества использования GSM-модема: - радиус действия от метра до 300 км.- не требует разрешения РЧЦ (Радиочастотный центр) на использование фиксированного номинала радиочастоты; - отсутствие необходимости прямой радиовидимости между радиомодемами базовой станции и подвижного объекта; - возможность эксплуатации в сложных полевых условиях;Насколько сложно освоить систему?
Для механизатора работа с системой довольно проста: первый проход, механизатор выполняет вручную. Указывает ширину захвата агрегата, задает начальную и конечную точки движения. Затем система автоматически размечает плоскость поля в курсоуказателе линиями, параллельными заданной и с шириной равной ширине захвата агрегата. Далее механизатору необходимо двигаться по этим траекториям. Система поддерживает не только прямолинейные, но также криволинейные и спиралевидные способы движения. Практика показывает, что механизатор осваивает меню курсоуказателя примерно за один-два часа. Еще около трех часов требуется, чтобы механизатор «набил руку» и приобрел навыки прямолинейного вождения машины с использованием курсоуказателя.
На фотографиях: стыковые междурядья посевного комплекса при использовании курсоуказателя EZ-Guide 500 XP
(сервис Omnistar XP – точность 5 – 12 см) с подруливающим устройством EZ-Steer.
Какую точность обеспечивают системы?
Точность, которую обеспечивают системы параллельного вождения, может быть проиллюстрирована следующей таблицей. При этом надо иметь в виду, что с повышением точности системы возрастает область ее применения. Эффект от использования параллельного вождения очевиден и подтверждается опытом. Так, например, при работе посевного комплекса Horsch (cм. фото выше) стыковое междурядье было установлено 25см при расстоянии между сошниками 35см. При работе агрегата ширина стыковой колебалась в пределах 5 см. Таким образом, использование высокоточного курсоуказателя с подруливающим устройством позволяет минимизировать перекрытия и осуществлять посев с величиной стыковых междурядий, равных межсошниковому расстоянию. Перекрытия сократились до 10%, и следовательно, уменьшился перерасход семенного материала, ГСМ и припосевных минеральных удобрений. За счет увеличения сменной производительности на 20% и увеличения рабочего времени на 40% из-за работы ночью, значительно сокращается время выполнения полевых работ.
1. Под динамической точностью «от прохода к проходу» подразумевается относительная точность (отклонение от идеальной прямой) на протяжении 15 мин. То есть точность ±20 см «от прохода к проходу» означает, что перекрытие или пропуск в 95% времени составляет не более 20 см.
2. Под статической точностью «из года в год» подразумевается возможность повторения траектории движения спустя день, неделю, месяц или год. Так, точность ±20 см «из года в год» означает, что точность движения по старой траектории не будет превышать в 95% времени ±20 см. 3. Сигналы Omnistar VBS принимаются на удалении до 1200-1500 км от ближайшей базовой станции. Сигналы Omnistar XP обеспечивают динамическую точность на уровне 5-12 см на всей территории РФ вне зависимости от удаления от ближайшей базовой станции.
Осуществляется ли техническая поддержка и сервисное обслуживание систем?
Специалисты компании оказывают техническую поддержку в течение всего срока эксплуатации оборудования. Компания «АГРОштурман» имеет партнерские отношения с производителем системы - фирмой Trimble, являясь её дистрибьютором на территории России. Наши сотрудники прошли обучение в учебном центре Trimble во Франции. Инженерами компании накоплен богатый опыт по интеграции и сервисному обслуживанию всего спектра оборудования Trimble. |
