Сегодня речь пойдёт о высокоточной навигации в сельском хозяйстве, а конкретнее – о технологии РТК. Какую точность работ можно достичь? Что такое базовая станция, CORS - сеть, УКВ-радио, GSM-покрытие, и другие специфичные термины?
Одним из приоритетов в современном сельском хозяйстве является повышение производительности и точности выполнения операций на поле. Для этого сегодня многие аграрии используют на своих тракторах системы автовождения.
Автопилоты и системы параллельного вождения требуют определения координат с высокой точностью. Прием сигналов от навигационных спутников (Глонасс, GPS и других) не дает возможность определить свою позицию точнее метра, и для улучшения точности координат требуются дифференциальные коррекции передаваемые спутниками связи – это так называемые платные поправки.
Раньше многие наши аграрии платили и пользовались ими. Но после ухода с российского рынка западных поставщиков спутниковых сервисов высокоточной коррекции, для многих фермеров встал вопрос: как ездить на автопилоте точнее 30 см и не наезжать на соседние рядки, не делать огрехи, не тратить зря дорогостоящие семена и химикаты. Спасением стала именно РТК технология. Один раз вложился и не надо постоянно платить за поправки. Неужели такое возможно? Давайте разбираться вместе.
Real-Time Kinematic или сокращенно RTK — это кинематика в реальном времени (по-русски многие говорят «ЭрТэКа»). Это особый метод спутникового позиционирования, позволяющий давать результаты измерений с точностью до 2 см. Сам метод заключается в мгновенной обработке спутниковых данных позиционирования с использованием корректирующей информации от наземной станции.
Простыми словами – базовая станция находится неподвижно и «знает» свои координаты с сантиметровой точностью. Трактор подвижен и определяет свои координаты с метровой точностью, но, если база и трактор связаны друг с другом и видят одни и те же спутники, значит поправки от базы в реальном времени могут «помочь» трактору определить свое местоположение точнее. Каждая база рассчитывает поправки, которые актуальны в радиусе 25 км от нее. Все тракторы, кто получил от нее коррекции, могут определить себя с точностью 2.5 см. При отдалении от базы точность деградирует на 1 см каждые 10 км.
Итак, мы с вами уже поняли, что Система RTK работает на основе двух типов сигналов: навигационных спутниковых и корректирующих наземных. Приемник установлен на крышу трактора и принимает навигационные сигналы от спутниковых группировок, которые вращаются вокруг Земли. Но как принять коррекции не как раньше (с платных спутников), а с наземной станции?? Как связать РТК базу и трактор, если WiFi в поле не добивает на 25 км?
Существует два варианта беспроводной передачи: 1. мобильный интернет по каналам GSM 2. радиоканал УКВ в разрешенном частотном диапазоне Вроде просто? Но есть ограничения, и они сильно усложняют работу аграриев в РТК режиме.
Во-первых, в полях порой не то что интернет, но голосовой звонок не проходит. Многие хозяйства жалуются на полное отсутствие связи. Купили автопилот, им сказали «просто вставьте в него сим-карту», они перепробовали всех операторов, и даже ставили на трактор усиленные 3G/4G антенны, но невозможно усилить сигнал, которого нет совсем.
По нашему опыту лишь 20% российских аграриев - счастливые обладатели мобильного интернета на своих полях. Но поля большинства аграриев не покрыты СТАБИЛЬНОЙ сотовой связью, и пользоваться автопилотом в РТК там можно лишь принимая поправки по радиоканалу.
Но и с радио есть нюансы – использовать его без получения разрешения можно только в определенном диапазоне и с ограниченной мощностью передающего радиомодема. Тема лицензирования радиочастот нам знакома, мы помогаем нашим клиентам разобраться в деталях, не будем рассказывать сейчас все тонкости, обращайтесь – подскажем.
С передачей поправок вроде разобрались, давайте поймем откуда нам их брать и переходим к «Выбору РТК станции».
Выбор базовой RTK станции
Итак, вы решили, что пора переходить на РТК, но какую станцию выбрать? Какие они бывают? Нужно ли вообще покупать базу или можно арендовать? Сейчас разберемся. Референсные РТК станции, в простонародье «базы», бывают переносные (или мобильные) и стационарные (или фиксированные).
Переносные РТК станции работают по радиоканалу, имеют мощность 1-2 Вт, и отправляют поправки на 3-5 км, причем дальность сильно зависит от рельефа и высоты установки передающей антенны.
Запустить мобильную РТК станцию просто: достал из пластикового ящика, установил на штатив, подсоединил аккумулятор, включил и через 10 минут база привязалась к месту и можно работать в режиме РТК. Однако, надо побеспокоиться о ее сохранности, когда уехал на другой конец поля на тракторе, а также не забывать заряжать батарейки. Ничего сложного, однако переносные станции, весьма популярные в Китае и Европе, в России не пользуются большим спросом.
Переносная база это самый быстрый и бюджетный вариант перехода на РТК технологии, не требует ни сотовой связи, ни лицензирования радио, ее можно взять в аренду или купить вскладчину. Однако многие хозяйства, особенно имеющие несколько тракторов, выбирают установку СТАЦИОНАРНОЙ РТК СТАНЦИИ
У Агроштурман есть целая линейка РТК станций ФИКС. Их цена зависит от комплектации, а комплектация от индивидуальных условий применения. Если в хозяйстве есть на полях сотовая связь, то можно подключить станцию ФИКС к серверу по оптоволокну или вставив симкарту в базу. Адрес сервера можно ввести в навигатор трактора и готово: РТК поправки планшет трактора будет забирать с сервера через интернет. Если сотовой связи в полях нет, тогда придется ставить радиопередающий модем, и повыше устанавливать радиоантенну, возможно даже строить радиомачту. И не забудьте про лицензирование радиочастот.
Есть еще один нюанс, некоторые западные компании производили РТК станции с защищенными протоколами, т.е. поправки от таких станций не всеми навигаторами могут восприниматься. Промышленный протокол это RTCM 2 или 3й версии, проверьте у поставщика вашей РТК станции этот параметр. В некоторых регионах стационарные станции стали популярны, и фермеры кто уже установил базу, делятся поправками с нее со своими соседями. Может и не бесплатно, ну РТК дело добровольное.
Если у вас нет соседа с РТК базой, а автопилот всего один, то можно заплатить за поправки CORS провайдеру. Это такие компании, которые построили целые сети базовых станции, и предлагают услуги высокоточной коррекции (причем не только аграриям, но и геодезистам, дорожным строителям и другим отраслям).
Выгода в том, что вам не надо поддерживать работоспособность базы, следить за электропитанием и интернетом на ней, все это делает провайдер, и платить за услуги можно не за год, а даже посуточно или за месяц. В России есть такие провайдеры, однако для получения услуги на ваших полях должен быть стабильный мобильный интернет.
Применение RTK технологии в сельском хозяйстве
Применение RTK технологии в сельском хозяйстве позволяет обрабатывать поля с точностью в несколько сантиметров, что особенно важно при выращивании пропашных культур. Высокая точность сохраняется из года в год, что позволяет сельхозтехнике работать звеньями, а также при уборке урожая, чётко соблюдать траекторию, записанную ранее во время посева. RTK технологии минимизируют воздействие человеческого фактора на всех этапах работ и приводят к экономии топлива, семян, средств защиты растений, удобрений.
Выбор метода приема поправок RTK зависит от множества факторов: размера хозяйства, разброса полей и их местоположения, типа выполняемых работ, финансовых возможностей и предпочтений в управлении техникой. Собственная стационарная база обеспечивает независимость и постоянную доступность, но требует значительных вложений. Переносная база добавляет гибкость в работе на каждом поле, а пользование услугами CORS провайдеров минимизирует начальные затраты и технические сложности. В любом случае, внедрение RTK-технологии в ваше хозяйство станет значительным шагом к повышению точности и эффективности работ, позволит оптимизировать процессы и сократить затраты.
Заключение
Мы надеемся, что наш выпуск помог вам понять, какие возможности открывает RTK. Не бойтесь внедрять новые технологии и идти в ногу со временем.
А Специалисты компании АГРОштурман помогут провести тщательный анализ ваших полей и всех значимых аспектов, чтобы предложить идеальное RTK-решение, подходящее именно вам.