+38(096)047-37-87  




Меню сайта
Leica mojoMINI  Leica mojoMINI2
teejet   TEEJET Matrix 430
CLAAS GPS COPILOT   Claas GPS Copilot
CLAAS GPS COPILOT TS   Claas Copilot S7

Распылители TeeJetЗапчасти на опрыскиватель 

  Насосы для опрыскивателей
    и перекачки    
Карданные валы 
ангарБескаркасные арочные ангары 
 


 

Главная » Статьи » Мои статьи

Точный помощник. Зачем сельхозпроизводителю нужна система GPS−навигации?
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Комплексные технологии производства сельскохозяйственной продукции, получившие название «точное земледелие» (Precision Farming), стали активно развиваться за рубежом еще в конце 90-х годов и признаны мировой сельскохозяйственной наукой как весьма эффективные передовые технологии, переводящие агробизнес на более высокий качественный уровень. Эти технологии являются инструментом, обеспечивающим решение трех основных задач, обуславливающих успех в условиях современного рынка — наличие своевременной объективной информации, способность принять правильные управляющие решения и возможность реализовать эти решения на практике.

По различным причинам технологии точного земледелия в нашей стране стали развиваться только сейчас, процесс идет очень медленно, но, безусловно, будущее — за ними.

Попытки наладить эффективное и осмысленное управление в сельском хозяйстве наталкиваются на массу препятствий. В первую очередь — это отсутствие достоверных сведений как о местности, так и о характере землепользования и его режиме.

Руководители крупных хозяйств зачастую не знают даже точных размеров собственных посевных площадей, что обусловлено их постоянным изменением, в силу различного рода природных процессов. Кроме того, меняются характеристики почв и вегетации на различных участках полей, а также от участка к участку. Эти данные, во-первых, должны быть в распоряжении специалистов для прогноза и анализа урожайности, а, во-вторых, лежать в основе агротехнических планов применительно к каждому конкретному полю или участку, в противном случае потерь и неэффективных расходов избежать не удастся.

НАВИГАЦИЯ НА ТРАНСПОРТЕ

Использовать космические навигационные системы можно после установки на технику приемника, постоянно получающего сигналы о местоположении навигационных спутников и расстояниях до них. Приемные устройства, обеспечивающие связь со спутниками и определяющие координаты, называются GPS-приемниками (Global Positioning System — система глобального позиционирования). На их базе разработаны системы параллельного вождения и автопилоты для управления движением тракторов и комбайнов.


При параллельном вождении прибор рассчитывает каждый следующий проход по полю так, чтобы он был параллелен предыдущему. С помощью такого вождения можно делать параллельные прямые и кривые, а также круговые и спиральные ряды. Если на поле есть препятствие (например, островок с деревьями), то прибор приостановит параллельное вождение и объедет его, а затем продолжит делать ряд. Можно усложнить задачу, задав зону разворота по краям полей. Тогда прибор рассчитает поворот и будет ориентировать, когда и как поворачивать. При установке такой системы на трактор механизатор наблюдает за показаниями прибора внутри кабины и следит только за тем, чтобы на поле не встречались камни и другие крупные препятствия.

Основная сложность во внедрении системы навигации состоит в потребности обучения механизаторов. С другой стороны, система параллельного вождения — удобная вещь. Если система параллельного вождения предполагает активное участие механизатора в управлении машиной, то автопилот позволяет автоматизировать процесс управления. Автопилоты бывают двух уровней: полностью автоматическая система, когда вмешательство механизатора не требуется, и система вспомогательного управления (подруливающее устройство). При работе с подруливающим устройством механизатору нужно следить за препятствиями на пути и брать управление на себя в конце ряда, когда нужно развернуться.

Система вспомогательного управления дешевле автопилота. Подруливающее устройство стоит в пределах от 4 до 6 тыс. евро, подходит к любому трактору и легко комплектуется с системой параллельного вождения. А полный автопилот подключается только к импортным тракторам и часто поставляется в качестве дополнительной опции. Например, John Deere оснащает свои трактора системой точного вождения GreenStar в комплекте с системой Autotrack. Стоимость такой системы — порядка 10 тыс. евро. Есть и универсальные комплекты от независимых компаний, которые подходят ко всем моделям. Однако их подключение нужно согласовать с дилером, иначе новый трактор могут досрочно снять с гарантийного обслуживания.

Использование автопилотов имеет еще одну особенность. На демонстрационных показах, когда трактор двигается в режиме «автопилот», водитель выходит из кабины, а машина сама едет по идеально прямой линии. Однако на практике участие тракториста требуется каждые несколько минут в конце загонки, чтобы повернуть руль. Узнав это, владельцы хозяйств, собирающиеся купить автопилот, задаются вопросом, сколько платить механизатору за такую работу.

ТОЧНОСТЬ БЫВАЕТ РАЗНОЙ


Системы точного вождения — как управляемые человеком, так и автопилоты — делятся на классы по точности. Если работать с GPS-приемником в автономном режиме, то точность параллельного вождения будет невысока — один-три метра. Чтобы ее повысить, придется использовать дифференциальный сервис. Один из вариантов такого сервиса — европейская система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Services — система широкозонной дифференциальной навигации). Сигнал передается по каналам геостационарных телекоммуникационных спутников и позволяет достигать 15–30-сантиметровой точности прокладки параллельных рядов. Этот сервис бесплатный, а его сигнал может принимать простой GPS-приемник. Однако сейчас EGNOS работает в тестовом режиме, поэтому может действовать с перебоями.

Гарантированный дифференциальный сервис — платная услуга. Есть возможность использовать европейский Omnistar. В зависимости от типа подписки Omnistar обеспечивает несколько уровней точности: VBS и НР/ХР.

VBS (виртуальная базовая станция) дает почти такую же точность, как EGNOS — 15–20 см. Этого достаточно, чтобы качественно проводить опрыскивание или внесение удобрений. Подписка на VBS стоит до 1 тыс. евро в год, или 3 евро в час (при заказе не менее 150 часов), но этот сервис распространяется только на европейскую часть России. НР/ХР обеспечивает точность в 5–10 см. Рекомендуется подписаться на этот сервис тем, кто использует спутниковую навигацию для посева пропашных культур, последующей обработки рядков и составляет карты полей и урожайности.
Годовая подписка на НР/ХР стоит на порядок дороже. Чтобы воспользоваться сервисом VBS и HP/XP, надо иметь GPS-приемник, поддерживающий такие услуги, или модернизировать GPS-приемник начального уровня, добавив к нему специальную антенну и программное обеспечение. Самый высокий уровень точности, 1–3 см, достигается с помощью режима RTK (Real-Time Kinematics — кинематика в реальном времени). Этот режим используется в основном в геодезии и морском строительстве.

Базовая станция позволяет проводить все виды сельхозработ, в том числе точный высев, локальное внесение удобрений и точную культивацию пропашных культур. С помощью этой системы можно из года в год соблюдать одну и ту же технологическую колею или попадать в одни и те же рядки, чтобы сеять «след в след» несколько лет.

Если хозяйство большое и одновременно применяет несколько систем навигации, может быть, выгоднее купить собственную станцию. При использовании пяти навигационных систем базовая станция окупится в течение трех лет, поскольку спутниковые поправки приобретаются на каждый прибор.

ДОРОГАЯ ТЕХНИКА ТРЕБУЕТ СООТВЕТСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Допустим, вы приобрели новую широкозахватную технику, благодаря чему увеличили производство выращиваемых вами культур. Понятно, что дорогая импортная техника должна использоваться максимально эффективно, иначе она нескоро окупится. Руководители крупных компаний вряд ли допустят, чтобы трактор мощностью 500 л. с. и посевной комплекс с шириной захвата, к примеру, 18 м работал только в светлое время суток и простаивал в темноте, при туманах или непогоде. Навигационные системы как раз для этого случая и предназначены.

Наличие, например, автопилота позволяет в течение длительного времени сеять на высоких скоростях, не перекрывая стыковочных рядов. Кроме посева, автопилот может применяться при внесении средств защиты растений и уборке урожая. В результате производительность техники может увеличится на 15–20%. Кроме того, система дает возможность правильно вести агрегат по полю, в режиме реального времени сканирует информацию о том, что на нем делается, каков расход топлива, где находится агрегат, какова его производительность и сколько гектаров он обработал.

Конечно, перед тем, как устанавливать навигационное оборудование, стоит взвесить все «за» и «против». Если у вас не очень много земли, и вы обрабатываете ее с помощью нескольких единиц техники, вряд ли будет целесообразно тратить немалое количество денег на приобретение системы параллельного вождения или автопилот. На широкозахватной технике без систем точного вождения нормально работать уже сложнее. Ведь при управлении, к примеру, опрыскивателем по внешним ориентирам какой-то процент посевов остается необработанным, а еще какой-то обрабатывается дважды. Вот и получается, что в среднем на 10% площади предприятие получает убыток от перерасхода материалов и потери от необработанных рядов. При обработке фунгицидами или инсектицидами такие «пропуски» могут негативно отразиться на урожайности не только необработанных участков, но и всего поля. Разливать «впустую» гербициды тоже бессмысленно. При перекрытиях возможно угнетение культуры, а в случае пропусков образуются локальные участки с сорняками, которые будут мешать при уборке урожая. В итоге семена сорных растений засорят зерно, и хозяйство вынуждено продавать его по более низкой цене. Все эти моменты в совокупности и обуславливают целесообразность применения систем навигации.

Глобальная Система Позиционирования (GPS) — мировая радионавигационная система, базирующаяся на 24 спутниках и их земных станциях.

GPS использует эту систему в качестве контрольных точек для расчета координат в точности до метров.

В некотором смысле это похоже на присвоение каждому квадратному метру на планете своего уникального адреса.

GPS−приемники были уменьшены в размерах до нескольких интегрируемых плат и стали очень экономичными. Это сделало технологию доступной практически для каждого.

Сегодня GPS находит свое применение в земном, водном, воздушном транспорте, в строительной промышленности, машиностроении, киноиндустрии, даже в портативных компьютерах. В ближайшем будущем GPS станет таким же необходимым средством, как и телефон.

Как это работает

Принцип работы GPS состоит из 4 основных этапов:
- Основой GPS является «триангуляция» спутников. 
- При «триангуляции» GPS приемник измеряет расстояние, используя время прохождения радиосигналов. 
- Для измерения этого времени GPS использует очень точный таймер. 
- Вместе с расстоянием вам понадобится точно знать нахождение спутников в космосе. Высокие орбиты и тщательное управление являются секретной информацией.

Категория: Мои статьи | Добавил: SVA (15.02.2010)
Просмотров: 2703 | Теги: GPS навигатор, Точность систем параллельного вожде, система GPS−навигации





















 

leica
claas
teejet
Annovi Reverberimassey ferguson
donaldson
fleetguard
sanok  
Хостинг от uCoz