Медиа
В конце прошлого столетия в сельском хозяйстве стал активно упоминаться термин «точное земледелие». В разных источниках можно также встретить координатное или прецизионное (precision – от англ. точный). В основе этого термина лежит теория о существовании разнородностей в пределах поля. То есть, по сути, поле не может быть ровным в силу своего природного происхождения и является неоднородным. Чтобы преодолеть эти неровности, на службу сельского хозяйства пришли высокотехнологичные системы, например, такие как системы параллельного вождения или агронавигаторы, работающие на базе систем глобального позиционирования (ГЛОНАСС, GPS, Galileo). Также применяются разные специализированные датчики, аэрофотоснимки и специальные геоинформационные программы. Полученные этими приборами данные используются для планирования высева, расчета фермерских ресурсов, таких как удобрения, гербициды, топливо, время и финансы. Снижение издержек на 50% Целью данной концепции является получение максимальной прибыли от оптимизации процессов сельскохозяйственного производства и экономии природных, финансовых и хозяйственных ресурсов. При этом качество продукции будет значительно увеличиваться, как и реальные возможности хозяйства. Как показывает мировой опыт, такой подход даёт высокий экономический эффект и позволяет увеличить плодородие почвы и её воспроизводство. Концепция точного земледелия наибольшее распространение получила среди фермеров США. В первое время было много критики, в связи с большой стоимостью геодезического оборудования. Но как показала практика 80% фермеров США стали использовать системы параллельного вождения, потому что высокие затраты на оборудование в перспективе окупаются более высоким урожаем. Также есть положительный опыт немецких фермеров, которые добились снижения затрат на удобрения на 30% и 50% на ингибиторы. На практике процесс внедрения систем точного земледелия делится на несколько этапов: 1 этап — сбор данных о фермерском хозяйстве, его полях, выращиваемых культурах и регион; 2 этап — анализ данных и принятие стратегии развития; 3 этап — реализация агротехнических работ. Нужна ли вам система точного земледелия? Чтобы ответить на этот вопрос, вы должны понять, что именно она вам даст. Рассмотрим на примере внедрения систем параллельного вождения. Вам нужно поставить перед собой задачи, которые вы хотите решить с помощью внедрения таких систем. Если говорить о системах параллельного вождения, то можно выявить несколько явных преимуществ: Экономия ресурсов. С агронавигатором вы сможете экономить топливо и химикаты во время опрыскивания; Удобство. Вы сможете работать в поле ночью, а не знойным днём под палящим солнцем. Вы можете работать самостоятельно на профессиональном оборудовании без специального обучения и привлечения дорогостоящих специалистов. Анализ данных. С помощью функции замер площади поля по периметру, вы сможете выполнить быстрый расчет площади и спрогнозировать план работ по высеву вашего урожая, а счетчик обработанной поверхности поможет вам посчитать насколько эффективно вы провели работу. Приобретая систему параллельного вождения «Кампус», вы получите комплект готовый к работе в поле и не требующий дополнительной профессиональной настройки. Вам нужно будет только настроить ширину захвата вашего агрегата. Благодаря большому количеству функций с агронавигатором «Кампус» ваша работа в поле станет намного эффективнее и проще.
ЧитатьПубликацияСегодняшний рынок агротехнологий предлагает множество решений для фермеров, стремящихся оптимизировать свою работу и повысить урожайность. Одним из самых популярных решений является использование навигационных систем для точного земледелия. Среди них существует множество программ агронавигаторов для смартфонов, которые позволяют использовать телефон в качестве навигационного устройства. Однако стоит ли полагаться на мобильное приложение, когда на рынке доступны профессиональные приборы с высокоточными приемниками? Ответ однозначен: если вы серьезно относитесь к своему делу, выбор должен пасть на профессиональное оборудование. Прежде всего, смартфоны и планшеты, даже с установленными агронавигаторами, не могут сравниться с профессиональными приборами по точности. Встроенные в мобильные устройства спутниковые навигационные приемники имеют погрешность, зачастую достигающую 5-10 метров. Это приемлемо для поездок по городу, но абсолютно недопустимо для сельского хозяйства, где точность измерений имеет ключевое значение. Профессиональные приемники используют RTK-системы, которые обеспечивают точность до нескольких сантиметров, что жизненно важно для точного земледелия, будь то посев, внесение удобрений или обработка почвы. Кроме того, профессиональные приборы созданы специально для работы в тяжелых условиях. Они защищены от пыли, влаги, ударов и экстремальных температур, чего нельзя сказать о смартфонах. Например, агронавигаторы Кампус имеют высокий температурный диапазон и способен работать на палящем солнце без перегрева. На поле нет времени разбираться с перегревшимся или разряженным телефоном. Профессиональное оборудование работает стабильно и надежно, обеспечивая безотказную работу даже в самых сложных условиях. Стоит также учесть вопрос совместимости и интеграции. Программное обеспечение агронавигаторов на телефоне может иметь ограниченные возможности и проблемы с интеграцией в общую систему управления фермой. Профессиональные приборы, напротив, созданы для работы с передовыми агротехнологиями, они поддерживают различные дополнительные контроллеры, например для контроля высева или вылева, а также системы автопилотирования сельскохозяйственной техникой И, наконец, самый важный аспект — это стоимость огрехов. Использование неточных или ненадежных данных может привести к значительным потерям. Большие огрехи при посеве, неправильное внесение удобрений или пропуск обработки участка могут стоить гораздо дороже, чем разовая покупка профессионального оборудования. В условиях современной конкуренции и ужесточающихся требований к эффективности, точность и надежность — это те инвестиции, которые быстро окупаются. Агронавигатор Кампус прослужит вам не один сезон. В заключение, использование программы агронавигатора на телефоне может показаться удобным и экономичным решением на первый взгляд. Однако, если вы хотите получить стабильные результаты, обеспечить максимальную точность и избежать рисков, выбор профессионального прибора с высокоточными навигационными приемниками — это единственно верное решение.
ЧитатьПубликацияВ этой статье речь пойдет об агронавигации, мы попытаемся описать различные уровни точности при обработке полей и рассказать вам о принципах работы агронавигационных систем. А также объясним почему нет смысла использовать программы для параллельного вождения. Точная система параллельного вождения при обрабатывании, опрыскивании поля, при посеве или внесении удобрения позволяет сэкономить ресурсы фермера, такие как удобрения, зерно, топливо, химикаты, время и деньги. Если, например, при опрыскивании зерновых или садовых культур гербицидами избирательного действия, с целью уничтожения сорняков и сохранения посевных культурных растений, допустить появления перекрытий (участков повторной обработки), то в зоне этих перекрытий будет превышена доза гербицидов, действие которых окажет губительный характер для культурных растений. То есть при концентрированном применении химических препаратов, их избирательная функция утрачивается и вместе с сорняками уничтожается весь урожай. Большую роль в эффективности этого процесса имеет точность при параллельном вождении сельхоз техники. Для повышения производительности и экономии ресурсов в агробизнесе стало необходимым фактором применения системы параллельного вождения или попросту агронавигаторов. Глобальные навигационные спутниковые системы Добиться максимальной точности при эксплуатации земель позволяют глобальные навигационные спутниковые системы, которых на сегодняшний день насчитывается около десятка. Среди них: GPS (Global Positioning System) – самая распространенная спутниковая система навигации, служащая для определения местоположения объекта на Земле, измеряя его расстояние и время. Данная система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США. ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) – советская, а теперь и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Минобороны СССР. Является второй глобальной навигационной спутниковой системой. Бэйдоу – китайская региональная система спутниковой навигации. Galileo – Совместный проект спутниковой системы навигации Европейского союза и Европейского космического агентства. В отличие от американской GPS и российской ГЛОНАСС, система Галилео не контролируется национальными военными ведомствами, однако, в 2008 году парламент ЕС принял резолюцию «Значение космоса для безопасности Европы». IRNSS – индийская региональная спутниковая система навигации. QZSS – Quasi-Zenith Satellite System (QZSS, «Квазизенитная спутниковая система») — проект трёхспутниковой региональной системы синхронизации времени и одна из систем дифференциальной коррекции для GPS. Так как GPS является самой распространенной системой на сегодняшний день, ниже речь пойдет о ней. Система GPS имеет несколько стандартов: SPS (Standard Positioning Service) – стандартная точность для гражданских целей. Изначально рассчитывалось, что точность будет не более 100 метров, т.к. для гражданских целей больше не нужно. Но на деле точность оказалась гораздо выше и из-за угроз национальной безопасности, точность была искусственно занижена, путем генерации случайных помех. В 2000 году произошел резкий рост использования SPS на массовом рынке автомобильных навигаторов, а точность на тот момент была занижена и в результате чего Минобороны США, начиная с 2000 года, постепенно увеличивает точность GPS. PSP (Precision Positioning Service) – более высокая точность, предоставляется только военным США, использует более точные закодированные сигналы. WAAS (Wide Area Augmentation System) – американская глобальная система распространения дифференциальных поправок. Заявленная точность WAAS – 7.6 метров, однако реально обеспечивает погрешность не более 1м по горизонтали и 1,5м по вертикали. Точность GPS и вообще спутниковых навигационных систем снижается из-за ряда факторов, природных условий: преломление и затухание сигнала, проходящего через нижние слои атмосферы. Поэтому спутниковый сигнал нуждается в корректировке. Корректировки осуществляются с помощью наземных базовых станций. Они статичны и соответственно имеют постоянные координаты, относительно которых можно делать поправки в короткий промежуток. Такая технология получила название «дифференциальная система GPS». Точное земледелие Для максимальной точности в сельском хозяйстве используют дифференциальные корректировки, к которым относят RTK станция, VRS, американская WAAS, европейская EGNOS, японская MSAS. Они позволяют достичь точности от 1 метра до 10 сантиметров. Европейская система EGNOS пока не имеет базовых станций в России, из-за чего невозможно использовать её на большей территории нашей страны. Однако сигнал EGNOS возможно поймать в европейской части России, и польза от его использования в таких областях как Ленинградская, Псковская, Новгородская, Смоленская, республика Карелия, Мурманская вполне возможна. Калининградская область является исключением. На дальнем востоке существует возможность использовать японскую систему MSAS. Затраты на использование дифференциальных корректировок довольно большие. Если вы хотите максимально минимизировать расстояние между колеями, вам придется потратиться на специальное дорогостоящее оборудование. C помощью базовой станции RTK или технологии GNSS можно достигнуть точности вхождения в колею до 2 см. Но для этого необходимо приобрести лицензию на использование такой станции, стоимость лицензии примерно составляет 1000$ в год за каждую машину. Также необходим приемник GPS/GNSS, который обойдется вам от 100 000 до 500 000 рублей в зависимости от модели приемника и его технических характеристик. Плюс система параллельного вождения с курсоуказателем тоже от 100 000 рублей. Все это выльется вам в крупную сумму. Также нужно понимать, что механизатору сложно будет добиться точности вождения менее полуметра, поэтому для высокоточных систем необходимо использовать подруливающее устройство. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что все существующие на рынке агронавигаторы, без специального оборудования имеют одинаковую точность, которая зависит от спутниковой системы связи и географического положения. Приборы за 200 тысяч и за 30-40 тысяч будут работать одинаково если не будут применяться специальные системы коррекции координат. Почему же нет смысла использовать планшет или автомобильный навигатор для работы в поле?! Если говорить о низшем сегменте навигаторов и разного рода планшетах, то можно сказать следующее. Для чего нужны планшетные компьютеры? Для серфинга интернета, для чтения и написания почты и посещения социальных сетей, для того чтобы весело провести время за игрой, для просмотра фильмов. Это мультимедийное устройство облегчит вашу жизнь. Вы можете взять планшет с собой на работу, в путешествие или какую-то другую поездку. Обычно планшеты обладают довольно ёмкой батарей. Однако большой дисплей, модуль 3G /LTE и GPS, при длительной эксплуатации довольно быстро разрядят аккумулятор. Соответственно, чтобы продлить жизнь батареи производитель должен как-то снизить потребление энергии. Для этого используются энергоэффективные процессоры и модули. У мультимедийного планшета нет нужды в высокоточном позиционировании. Поэтому в современных планшетах и смартфонах используются чипы с низким потреблением энергии, которые не в состоянии дать высокую точность. Точность таких устройств может составлять от 10 до 100 метров, которая компенсируется городской инфраструктурой, и местоположение пользователя привязывается к конкретным объектам на карте. При такой точности расстояние между прогонами будет равно порядка 6 метров. С такой точностью не получится работать в поле, что бы вы ни делали! Купив систему параллельного вождения «Кампус» , вы получите готовый к работе комплект, не требующий какой-либо настройки, с внешней антенной и точностью в районе полуметра. Рекомендованная розничная цена системы параллельного вождения на сегодняшний день составляет . Настройка не требует специального обучения, все, что вам нужно будет сделать, установить навигатор на приборную панель и начать работу.
ЧитатьПубликацияСовременные производители систем параллельного вождения, такие как Trimble, Leica, TeeJet, Raven, John Deere и др. позиционируют свои продукты как высокоточные системы и их заявленная погрешность 1-10 см. Этот маркетинговый ход, который можно сравнить с мегапикселями в современных фотокамерах, «чем больше, тем лучше». Действительно большинство агронавигаторов способны работать с высокой точностью, но при условии, что будут применяться специальные высокоточные технологии, такие как DGPS или RTK. Давайте попробуем разобраться, для чего нужна высокая точность, и что именно под ней подразумевается. Многие пользователи думают, что если у приемника точность 2 – 4 метра, это значит, что полосы перекрытия у него будут достигать указанной величины, но это не так. Нарисуем систему координат. Пересечение осей (центр) имеет координату {0;0}. Давайте представим, мы взяли некий столб, вбили его в землю и сказали, тут находится центр города. Т.е. центр города будет иметь координаты {0;0}. Теперь мы взяли навигатор, встали на столб и посмотрели, какие координаты он показывает. А он показывает немного другие координаты, с небольшим отклонением. Если упростить написание этих координат до двух цифр и предположить, что столб находится на координате {0;0}, то навигатор нам покажет число {-5;4}. Что будет очень близко к точным данным, но все же будет иметь удаление от стоящего столба, порядка 4 метров. Так вот эти 4 метра и будут являться точностью данных GPS. Реальные географические координаты выглядят следующим образом: Широта: 55°1′50.43″N (55.030676) Долгота: 73°22′54.55″E (73.381819) Основываясь на этот пример можно сделать вывод, что точность данных важна, когда мы к чему-нибудь привязываем координаты, например, к географической карте. И нам, например, крайне важно, где находится угол здания. Если мы ни к чему не привязываем полученные координаты, то значение точности для нас становится не важным. Вам ведь все ровно, где начинается ваше поле, на 56°1′40.73″N или на 56°1′40.76″N . В случае с работой на полях, для нас становится важным другой параметр, «точность при параллельном вождении». А он отличается от прямой точности данных. Постараемся изобразить схематично. Красная и зеленая линия – это записанный путь опрыскивающей установки. Красная линия изображает тот путь, по которому мы ехали, т.е. физически у того следа были именно такие координаты. А зеленая линия это то, как отразил этот путь навигатор. Как видите, разницы совершенно никакой, за исключением того, что весь трек смещен. Главной задачей системы параллельного вождения является уменьшение расстояний перекрытий и огрехов. При параллельном вождении важно, чтобы расстояние между линиями, которые рисует навигатор, равнялось действительному расстоянию. Примерный путь сельхоз техники выглядит следующим образом: прогон в одну сторону, разворот, прогон в другую сторону. Между прогонами, есть расстояние и самое важное для нас, это соблюсти это расстояние. Именно для этого мы и покупаем навигатор. Расстояние это должно быть ровно в 2 раза больше чем длина одного крыла. Если длина крыла установки 15 метров, то общая длина, которую захватывает эта установка за один прогон, равна 2×15 = 30 м. Теперь смотрим рисунок. Сначала мы едем в одну сторону, и левое крыло опрыскивает 15 метров левее нашей установки. Затем мы разворачиваемся, и теперь наша задача ехать так, чтобы край левого крыла, был, ровно там, где был край этого же крыла, когда мы ехали в обратную сторону. Линия стыка изображена, синим цветом. Это основной принцип параллельного вождения. И параллельная точность в данном случае будет являться расстоянием между двумя прогонами. По факту оно должно быть (для нашего примера) 30 метров. На деле же может получиться так, что мы проехали 2 прогона, и расстояние между ними вышло 29,5 метров. Т.е. Погрешность составила около полуметра. Это и есть параллельная точность. Параллельная точность обычного GPS-приемника составляет примерно полметра, если это устройство не использует системы дифференциальной коррекции, о которых мы писали раньше. При сельскохозяйственных работах, например, при опрыскивании, точности в полметра более чем достаточно. Почему? Дело в том, что крайняя форсунка, или разбрызгиватель, в зависимости от типа используемой техники, охватывает радиус в любом случае более чем 0,5 метра. Так что в любом случае будет неизбежность небольшого перекрытия. Помимо всего прочего, даже если у нашего устройства будет военная точность, 1 см водитель никогда не сможет ее выдержать. Вы спросите почему? Попробуйте провести такой эксперимент. Нарисуйте ровную линию мелом на асфальте, и попробуйте проехать на машине по ней так, чтобы край колеса четко касался этой линии. Не видя колёс сделать это будет сложно. И даже если смотреть на колеса двигаться вам придется крайне медленно. Теперь усложните задачу, смотреть на дорогу вам будет можно только через объектив камеры. Ведь водитель опрыскивающей установки трактора и т.д. не может визуально наблюдать край крыла. После этого эксперимента прибавьте сюда тот факт, что поле это далеко не ровный асфальт и линии далеко не прямые, и управляете вы совсем не Porsche. Какую точность вы получите? И то это не полный пример, на рисунке навигатора, отнюдь не колеса, а линии, которые водитель должен совместить. Чтобы выдержать параллельную точность менее 20 см, техника должна быть автоматизирована, автопилотируемая. Такие устройства вам знакомы. Специальное подруливающее устройство управляет рулевым колесом, в зависимости от данных получаемых со спутников. Главные недостатки таких систем это скорость работы и стоимость. Чтобы автомат успевал подруливать, техника должна быть очень тихоходной, 3-5 км в час. Это ограничение связано еще и с тем, что данные приходят со спутника 1 раз в секунду. А за 1 секунду при скорости 10 км в час, трактор пройдет около 3 метров. Также необходимо учесть, что поля имеют далеко не идеальную форму, может встретиться дерево или околок леса, овраг или другое препятствие и автопилот с ним попросту не справится, а управление придется брать человеку, соответственно никакой точности в 20 см опять не будет. Навигаторы GARMIN имеют точность данных GPS порядка 5 метров. МЧС России покупают эти аппараты, чтобы отмечать пожарные гидранты, которые зимой под снегом не видно. И пользуются ими вполне успешно. Ведь если погрешность и есть, то это необязательное условие того, что «люк» будет находиться на максимальном пятиметровом удалении от заданного места. То же самое и в сельскохозяйственных работах. Сомневаюсь, что кто-то на поле с рулеткой измерял точность параллельного вождения своего навигатора. Мы же проводили такие испытания. В нашем случае мы получали величину порядка полуметра и меньше. Один наш клиент, спрашивал нас про точность нашего устройства. По причине, которая ему самому была не известна, он считал, что для сельскохозяйственных работ нужна хирургическая точность: «1-2 см». Когда мы его спросили, а каким образом он проводит измерения, он ответил потрясающей фразой: «На глаз!». Конечно потом, когда он начал сам разбираться в тонкостях сельхоз работ с GPS техникой таких утверждений он больше не делал. Мы стараемся показать фермерам всю технологию изнутри, чтобы люди сами могли понимать, выбирать. Успехов вам и великого урожая!
Читать