Як працює система паралельного керування. Навігаційні технології у сільському господарстві. Координатне землеробство. Навчальний посібник

Прогрес та високі технологіїістотно полегшують наше життя, у різних її проявах, наприклад, у побуті, на великих і малих виробництвах і навіть у сільському господарстві. І якщо раніше землеробство проводилося виключно силами людини та тварин, то сьогодні повсюдно використовуються різноманітні землеробські машини та високотехнологічне обладнання. Зокрема, прикладом такого корисного і, поза всяким сумнівом, високотехнологічного обладнання можна назвати навігатор для трактора (система паралельного водіння), що дозволяє машині рухатися за встановленим заздалегідь маршрутом.

Переваги навігації для тракторів очевидні всім тим, хто вміє рахувати гроші та любить грамотно розподіляти та економити свої фінанси. Так, наприклад, навігаційні прилади дозволяють:

• Економити паливо та ПММ.
• Оптимізувати рух техніки всередині поля та з одного поля на інше.
• Збільшити завантаження техніки у 2, а то й у 3 рази.

Як результат – явна економія грошових коштів!

Система паралельного водіння є установкою спеціального візуального екрану – курсовказівника, контролера та приймача GPS. Ця системадозволяє запам'ятати необхідний курс, спрямовуючи трактор паралельно заздалегідь прокладеної лінії. Наслідування призначеної траєкторії або відхилення від неї відображатиметься на екрані.

При цьому навігація дозволяє проводити не тільки прямолінійну обробку поля, але й криволінійну, мінімізуючи можливість виникнення перепусток між сусідніми рядками. Тобто. урожай буде зібрано практично на 100%.

За підсумками проведеної роботи, тракторист отримає повний звіт, виведений на монітор.

Які навігації для тракторів існують?

На даний момент існує два основних види навігації для тракторів – автопілот та система паралельного водіння.

Автопілот дозволяє знизити навантаження на людину (тракторист тільки розгортатиме техніку). Також завдяки автопілотуванню можна виконувати роботи, наприклад, під час поганої видимості (дрібного дощу, туману і навіть уночі), що суттєво підвищує продуктивність праці та дозволяє пускати транспорт для цілодобової роботи (звичайно, якщо дозволяє його конструкція).

Однак, кожна з представлених на ринку навігаційних системвідрізняється за тими або іншими характеристиками і непогано було б дізнатися, на які параметри звертати увагу та які нюанси враховувати при їхньому придбанні.

Якісний дисплей

Дисплей є одним із найважливіших елементів системи паралельного водіння, від якості якого безпосередньо залежить зручність роботи.

Якісний дисплей має бути:

• Яскравим та контрастним – інформація має легко читатись навіть у сонячну погоду. Матовий екран не блищить на сонці. Також бажано наявність у девайсі функції управління яскравістю підсвічування та нічний режим, щоб знижувати навантаження на очі механізатора
• Великим та широкоформатним. Можливість побачити більше – найкращий контроль паралельного водіння.
• Міцним та захищеним. Корпус повинен бути захищений від вологи та пилу, а матеріали, що використовуються у пристрої – 100% високої якості.

Функціональність

Важливо, щоб усі елементи управління були максимально зручно розташовані, прості та зрозумілі. Зверніть увагу на розмір кнопок (великі або дрібні), мову меню та ін. Навігатор для трактора повністю повинен відповідати фразі "зроблено для людей". Обов'язковою є наявність наступних функцій:

• Водіння «По прямій». Тут все зрозуміло – малюємо лінію А-Ві пристрій вибудовує решту паралельних прямих для водіння.
• Режим «Довільного водіння». Перша поїздка на тракторі може бути виконана по криволінійній траєкторії, після чого пристрій виведе підказки для продовження водіння, копіюючи траєкторію, якою щойно їхала техніка.
• Можливість «Продовжити» будь-яку ділянку, збережену в пам'яті приладу.
• Можливість ручного «Редагування полів» із вставкою оброблених ділянок, різних позначок, вимірюванням площі та ін.
• Можливість переглядати виконані роботи на ПК.

Антена

Від антени залежить якість сигналу та відповідно точність виконання робіт. Важливо розуміти, що «дивовижний» навігатор із вбудованою антеною, пропонований вам «з рук» по знижці, в 99% не буде точним, тому не заощаджуйте та купуйте системи, похибка яких не перевищує 0,5 метра. У таких пристроях похибка на лінії становитиме не більше 15-20 см.

Ціна

Важливий параметр, який, на жаль, найкраще досліджувати самостійно. Навігатор повинен мати високою якістюта доступною (бажано не завищеною) ціною, тому рекомендуємо уважно вивчити ринок та самостійно зробити відповідні висновки.

Невелике підбиття підсумків

У цілому, якщо порівнювати результати обробки полів з навігатором і без нього, можна наочно побачити економію коштів. Зазвичай при обробці поля стандартним способомпо зовнішніх орієнтирах пропускається близько 5% посівів. При цьому близько 10% піддаються подвійній обробці. Тобто. необроблені посіви в результаті гинуть, а повторна обробка може зіпсувати частину врожаю (залежно від типу речовин) або дати перевитрату добрив.

Будь-який грамотний фермер скаже, що придбання дорогої техніки не рентабельно, якщо водити її абияк, тому рекомендуємо використовувати GPS-навігацію на полях і насолоджуватися отриманими перевагами у вигляді економії витрати пального та ПММ, а також оптимізації пересування трактора всередині поля або з одного поля на інше.

У сільському господарстві набули широкого поширення і довели свою ефективність три класи приладів для управління рухом тракторів та комбайнів, що використовують GPS-приймачі: системи паралельного водіння та підрулюючі пристрої для автопілотування.

Використання космічних навігаційних систем стає можливим після установки на транспортний засіб спеціального приймача, який постійно отримує сигнали про місцезнаходження навігаційних супутників і відстані до них. Залежно від необхідної точності керування такою технікою здійснюється механізатором вручну за показаннями мітки на екрані дисплея, або з використанням пристрою або автопілотування, що підрулює.

Система паралельного водіння є найнаочнішою та швидко окупною частиною технології точного землеробства, призначена для проведення польових робіт та найбільш ефективна в умовах застосування з широкозахватною технікою.

Система паралельного водіння- це активна участь механізатора в керуванні машиною за схемою «вимірювання поточних координат сільгоспмашини – відображення відхилень від заданого маршруту на табло в кабіні – обертання механізатором рульового колеса для утримання агрегату на заданому маршруті».

На жаль, психомоторна реакція середньої людини не дозволяє здійснювати паралельне водіння з відхиленнями менше ±30 см, що також відповідає точності GPS-приймача, що спирається тільки на звичайні 24 супутники. У випадку сама проста системапаралельного водіння складається з GPS-приймача із зовнішньою антеною та покажчика курсу. Системи легко та швидко встановлюються на трактор чи комбайн. Потрібне лише підключення до електроживлення та встановлення зовнішнього блоку ( приймач GPS). Навчання механізаторів роботі з даним видом обладнання, залежно від бажаної «глибини» вивчення, становить від кількох хвилин до доби.

Необхідно відзначити, що використання приладів паралельного керування з точністю ведення агрегату ±30 см дуже обмежене і використовується в основному тільки на внесенні добрив. Для проведення ґрунтообробки, посіву, захисту рослин, збирання та низки інших операцій потрібна більш висока точність ведення агрегату. До складу обладнання для систем точнішого паралельного водіння входять:

Навігаційний приймач з точністю позиціонування – до 10 см, здатний працювати на двох частотах;
- дисплей або світлодіодна панель;

Контролер для розрахунку відхилень на нерівностях антени приймача та коригування напрямку руху;

Підрулюючий пристрій.

Існує кілька поширених способів коригування супутникових навігаційних сигналів для досягнення високої точності. Поправки можуть бути отримані від геостаціонарних супутників, що підвищить точність до ±10 см, так і від базової супутникової станції РТК, розташованої в безпосередній близькості від поля.

Принцип та системи автоматичного керування(Автопілот).

Автопілотування відрізняється від паралельного водіння тим, що відхилення від заданої траєкторії, що виробляються GPS-приймачем і навігаційним контролером, через спеціальні пристрої (керуючий клапан) вводяться безпосередньо в гідравлічну систему керування ходовою частиною трактора, виключаючи інертність та люфт кермового управління. На додаток до трактора встановлюється спеціальний датчик кута повороту коліс. Така система забезпечує максимальну точність (відхилення ±2 см) руху маршрутом без втручання механізатора.

Основна перевага використання систем паралельного водіння – зменшення помилок (зведення до мінімуму) людського фактора) при обробці полів. Практика показує, що при обприскуванні культур традиційним способом більшість операторів вважають за краще проходити сусідні ряди з перекриттям, щоб уникнути перепусток. У результаті взаємне перекриття рядів, навіть із використанням пінних маркерів, становить щонайменше 5 %. Застосування покажчиків курсу з пристроями, що підрулюють, знижує перекриття до 2…3 % і менше.

Приймачпідтримує різні варіанти для виправлень GPS, у т. ч. WAAD, OmniSTAR. Використання цих виправлень дозволяє забезпечити точність проходів до ±10 см.

Панельу графічному вигляді показує поточне положення транспортного засобу та забезпечує водія додатковою інформацією при розворотах або керуванні вигнутими рядами. Вона має графічний дисплей з можливістю зчитування даних при яскравому сонячному світлі.

Польовий комп'ютерз програмним забезпеченням - система управління польовими даними, що використовуються для навігації, автоматичного водіння, ведення записів, польової зйомки, майданної зйомки, додатків із показниками, що змінюються.

Контролер,використовуючи дані від GPS-приймача та внутрішніх датчиків, що перебувають у стані спокою та працюють по 6 осях, передає команди для системи управління.

Датчик кута повороту коліспризначений для безперервного зворотного зв'язку із системою управління трактором.

Гідравлічний клапанотримує електричні сигнали від контролера і перетворює їх на гідравлічні, які система використовує для утримання транспортного засобу на заданому курсі.

Підрулюючий пристрійзабезпечує паралельне керування з точністю до 10 см.

Базова станціяпередає поправки GPS-положення на приймач GPS трактора через радіо або GSM-модем для визначення координат з високою точністю (похибка менше ±2 см).

Можливі варіанти розташування обладнання на тракторі для паралельного водіння та автопілотування.

Мінімальний набір для паралельного водіння з точністю ±30 см включає основні компоненти: світлодіодна панель, антена, установча площадка антени, стійка кріплення, набір сполучних кабелів, програмне забезпеченнята інструкція щодо використання.

Дане обладнання затребуване у зв'язку з тим, що забезпечує економію коштів. Наприклад, у Європі економічний ефект від застосування GPS-обладнання у сільському господарстві сягає 50...60 євро на гектар.

До речі, звичайна супутникова навігація, що широко застосовується на автомобільному транспорті, може дати максимальну точність лише близько 2 м, що неприпустимо для технологій точного землеробства. Щодо систем навігації є поняття абсолютної та відносної точності. Абсолютна точність - це фактичні координати, з яких визначається місцезнаходження об'єкта, наприклад, будівлі, автомобіля, трактора чи комбайна. Для систем точного землеробства можна обмежитися відносною точністю, тобто поточним місцезнаходженням будь-якого об'єкта, наприклад, щодо першого проходу, на даний моментчасу. Залежно від обладнання, що використовується, відносна точність повинна досягати значень порядку 2,5...30 см.

Нині у світі діють кілька сервісів поправок, але у Російської Федераціїпрацює тільки один – Omnistar HP/XP. Сервіс працює так: компанія Omnistar має власну мережубазових станцій, розташованих у всьому світі. Вони в автоматичному режиміобчислюють необхідну корекцію сигналу, потім через геостаціонарні супутники передають поправку на конкретний GPS-приймач.

Додатково до диференціальних поправок широко застосовується режим RTK, у якому біля господарства розміщується своя стаціонарна чи переносна базова станція, і поправки на приймачі висилаються із неї радіосигналом із частотою 450 чи 900 МГц. При цьому не потрібно купувати передплату на кожен приймач, досягається досить висока відносна точність позиціонування, але, з іншого боку, потрібні значні разові витрати на придбання та встановлення обладнання. До того ж існує обмеження площі дії, що обумовлюється характеристиками сигналу. Так, для стаціонарної базової станції це обмеження – коло радіусом 11 км, у центрі якого знаходиться базова станція, для переносної – трохи менше. За кордоном кілька господарств об'єднують свої RTK для зниження загальних витрат і повнішого перекриття полів, при цьому також може здійснюватися перепродаж сигналу.

Так як точність керування безпосередньо залежить від точності вимірювань GPS-приймача, то дуже важливе знання механізаторами основних принципів роботи приймачів. На точність позиціонування впливає кілька основних факторів: тимчасові неузгодженості, кількість супутників, що одночасно спостерігаються, атмосферна інтерференція, варіації орбіт супутників, багатопроменеве поширення сигналу та ін.

Системи паралельного водіння та автопілотування допомагають точно дотримуватись відстані між проходами машин при виконанні польових робіт. При їх використанні технологічні операції виконуються з мінімальними перекриттями, економляться робочий та машинний час, паливно-мастильні матеріали, насіння, добрива та засоби захисту рослин. Навігація дуже зручна для обприскування, яке краще проводити вночі, коли нижча температура повітря та відсутня вітер. Таким чином, перевагами систем паралельного водіння є:

Точність руху агрегатів по міжряддям;

зниження навантаження на тракториста (машиніста);

Можливість роботи у темний час доби та в умовах поганої видимості.

Для цього системи паралельного водіння мають спеціальний інтерфейс, що істотно полегшує роботу.

Рух може здійснюватися як по прямолінійних, так і по криволінійних траєкторіях, однак точність ведення, особливо при роботі з причіпними агрегатами, вища при русі прямими лініями.

В. І. Балабанов, А. І. Бєлєнков, Є. В. Березовський, В. В. Єгоров, С. В. Желєзова

Посібник: " Навігаційні технологіїу сільському господарстві".

Ниви Зауралля №7 (129) СЕРПЕНЬ 2015

Точне землеробство та системи паралельного водіннянеобхідні оптимізації роботи сільськогосподарської техніки. Дані системи навігації дозволяють заощадити паливо та скоротити час виконання конкретних завдань. Внаслідок такої оптимізації діяльності з'являється можливість збільшити загальне завантаження техніки, при цьому зберігаючи якість роботи. Економічні показники застосування систем паралельного водіння перевищать усі ваші очікування!

Про системи паралельного водіння

Системи паралельного водіння сьогодні стають незамінними. Наша компанія пропонує купити системи паралельного водіння за вигідними цінами.

Купувати дорогу сільськогосподарську техніку, яка згодом використовуватиметься неефективно – сумнівне рішення.Останнім часом цю думку поділяють величезна кількість аграрних виробників, більшість з яких вже має можливість випробувати сучасне навігаційне обладнання у своїй роботі.

Робота з навігаційним GPS-обладнанням у галузі землеробства та аграрного виробництва – це легко, ефективно та зручно. Системи паралельного водіння надають можливості для помітної економії паливно-мастильних та витратних матеріалів, а також ефективної оптимізації переміщення сільськогосподарської техніки по полях та між ними. В результаті виникають передумови для завантаження техніки в два-три та більше разів. Користувачами сучасного навігаційного обладнання та систем паралельного керування в наш час стають люди, які точно вміють рахувати свої гроші.

Кваліфіковане гарантійне та сервісне обслуговуваннятерміном до 2-х років. Протягом усього цього періоду надаються повноцінні консультації та, якщо за наявності відповідної необхідності, здійснюється професійне настроювання обладнання.

Наша компанія пропонує своїм клієнтам гнучку цінову політику, індивідуальний підхід та великий вибір варіантів оплати, разом із гарантованою своєчасною доставкою та стислими термінами виконання робіт. Отримати додаткову інформацію можна у представників компанії.

Купити та встановити системи паралельного водіння Ви можете у компанії "Гломос".

1075 usd / шт.

Система паралельного водіння ГеоТрек Лайт – це сучасна бюджетна версія курсовказівника з функцією вимірювання площі полів. Першокласна точність системи за допомогою безкоштовного сигналу супутника GPS. Незамінна річ для сучасного фермерського господарства: економія палива, часу та грошей, економія на добривах та посівних матеріалах. Контроль за виконанням робіт. Вся необхідна інформація відображається на великому яскравому кольоровому екрані 7 дюймів (17,8 см). Система комплектується високочутливою зовнішньою антеною GPS для посилення супутникового сигналу і стабільної точності протягом роботи. Точність 30 см забезпечена новітніми технологіямифільтрації та обробки сигналу. Геотрек Лайт може бути використаний на швидкохідній сільськогосподарській техніці. ht...

від 65 000 руб/комплект

Компанія «Кампусагро» пропонує агронавігатор «Кампус». 8-ми дюймовий апарат з 2х ядерним процесоромта сучасним високоточним GPS-модулем. Точність системи складає 20-40 см. У комплект входить: Агронавігатор; Виносна patch-антена; Карта пам'яті; Кріплення для навігатора; Зарядний пристрій; Посібник із використання. Можливості агронавігатора: Курсовказівник з двома режимами: паралельне водіння (A-B) та вільний режим; Вимірювання площі поля по периметру (контуру); Підрахунок обробленої площі; Візуалізація перекриттів; Візуалізація обробленої ділянки; Відображення швидкості руху; Гнучке налаштування ширини захвату (до сантиметрів); Збереження обробленого поля, з можливістю його подальшого завантаження та доопрацювання; Відображає...

64 990 руб/комплект

Агронавігатор Кампус – найпопулярніший вітчизняний агронавігатор! З'явилися нові функції! 1. Вимірюйте відстані! (Лінійка). 2. Вивантаження та перегляд карт у Google на комп'ютері. Переваги системи паралельного водіння КАМПУС: 1. найпопулярніший і бюджетний агронавігатор в РФ 2. точність така ж як і у тримбл - від 30 см 3. є вимірювання площі поля, підрахунок обробленої площі, вимірювання відстані 4. регулюється яскравість і є нічний режим 5 підрахунок погектарної та погодинної оплати механізатора 6. ширина захвату налаштовується від сантиметрів до 500 метрів 7. вивантаження полів у гугл карти та перегляд карт полів на комп'ютері Забезпечуємо безкоштовну доставку та консультації. Доставка у будь-який регіон РФ протягом 2-4 днів. Залишіть заявку на нашому сайті кампусагро. р...

1100 usd / шт.

GPS-помічник для сільського господарства. Простий інструмент для посіву, захисту рослин, внесення добрив та обприскування. Точність: Забезпечується висока точність паралельного керування (до 30 см). Надійність: Міцний та захищений дисплей, вібростійкі кріплення та антена. Зручність: У комплекті всі необхідні кріплення для швидкого встановлення системи. Антена кріпиться за допомогою міцного магнітного кріплення. Інтуїтивно зрозуміле меню дозволить швидко приступити до роботи. Простота: Зрозуміле меню, зручні налаштування. Встановіть ширину захвату та натисніть старт - швидке встановлення або переустановка на техніці. З цього моменту Геотрек Експлорер готовий до роботи. Вигода: Підвищення якості робіт та додаткові переваги. Економія: Забудьте про використання пінних м...

від 50 000 руб/шт.

Агро-навігатор MojoMINI 2, швейцарської фірми Leica від офіційного постачальника з гарантією і тих. супроводом. Точність 12 см. Курсовказівник Leica MojoMini 2 - це зручний, надійний та недорогий навігатор паралельного водіння для точного землеробства. Ви отримуєте недороге обладнання, яке дозволяє Вам нарощувати продуктивність вашої техніки та зменшувати перевитрату коштів через неточність у роботі Ваших працівників. Відпадає необхідність у використанні маркерів, а в темну пору доби і при поганій видимості він просто незамінний. Зручний сенсорний екран 11см легко управляється дотиком пальця. Сучасна DGPS антена Leica SmartAg найкраща у своєму класі, забезпечує точність проходу між рядами +/- 12 см. Leica mojoMINI коректно працює в системах GPSта ГЛОНАСС (Р...