Навигационная система «Пегас-Агро»

Вот уже несколько лет компания «ПегасАгро» является членом «клуба точного земледелия» — правда, до недавнего времени постоянное членство «Туманам» обеспечивали именитые иностранные компании-производители систем навигации и управления и на большинстве машин были установлены их софт и оборудование. Интуитивно или по случайному совпадению специалисты компании «Пегас-Агро» пару лет назад начали заниматься разработкой и тестированием системы навигации и управления. За собственными разработками и новыми технологиями стоят не только стремление, усердие и трудолюбие, но также промахи и неправильные расчеты. Однако чем больше учитываются все факторы, тем эффективнее результат.

Точное земледелие — это целый комплекс технологий, которые влияют на управление продуктивностью посевов

Система навигации «Пегас-Навигатор» позволяет точно позиционировать машину в поле, ровно перемещаться на гоне… 

Чтобы быть активным участником «клуба точного земледелия», необходимо обладать определенными навыками: 

• точно позиционировать машину в поле; 
• ровно перемещаться на гоне, используя подруливающее устройство или автопилот;
• автоматизированно включать и выключать секции агрегата в нужных точках поля; 
• точно поддерживать заданную норму внесения препарата; 
• дифференцированно вносить удобрения по электронным картам предписания.

«Пегас-Навигатор»: точность — наше все
К системам параллельного вождения все уже привыкли как к обыденному явлению. Однако это один из самых важных и основных атрибутов системы точного земледелия. Система параллельного вождения позволяет проводить работы с максимальной точностью и минимальными движениями. Плюс ко всему (что важно для опрыскивателей) — возможность работать по ночам так же эффективно и точно.

...точно поддерживать заданную норму внесения препарата

...и дифференцированно вносить препарат

Система параллельного вождения основана на использовании сигнала спутниковой навигации. В защитном корпусе — приемник и GPS-антенна 

Для работы автоматики руления, управления секциями и позиционирования критически важна точность. Система параллельного вождения основана на использовании сигнала спутниковой навигации. В случае с «Туманом» это обеспечивается двухчастотным приемником, работающим для надежности с несколькими спутниковыми созвездиями, включая GPS, GLONASS, BeiDou. Даже в автономном режиме относительная точность может быть не хуже 20 см, чего достаточно для операций опрыскивания и разбрасывания, которые проводятся на высокой скорости (более 20 км/ч), и точность просто не успевает сильно ухудшиться. Платные GPS-сигналы, которые предлагают именитые производители подобных систем по подписочной модели, обеспечивают абсолютную точность до 4 см. Но плата за их использование зачастую оправданна только на «неспешных» операциях сева и уборки. Так же остается вариант с базовыми станциями — мобильными или стационарными (RTK). И тут у «Тумана» порядок: если необходимо и в хозяйстве развернуты такие станции либо есть возможность принимать поправки по интернету, систему управления самоходки можно подключить к этой сети и работать с точностью до 2 см.

След в след: система автоматического руления («подрульки») 

Два варианта: гидравлический автопилот и электрический ассистент. В случае с автопилотом осуществляется управление специальным гидроблоком. После активации системы руль в кабине остается неподвижен, но это не мешает машине держаться на курсе, равно как и большинство возникающих под колесами мелких препятствий. Электрический ассистент вождения представляет собой сервопривод, который устанавливается на рулевую колонку. Тут руль, конечно, вращается, подруливая машиной. 

Рулевое колесо «Пегас-Агро» с электродвигателем работает без шумов и вибраций. Электрический ассистент вождения представляет собой сервопривод, который устанавливается на рулевую колонку

Но, опять же, хвататься за него нет необходимости —только в случае объезда препятствия или захода на следующий гон. Обратную связь системам обеспечивает датчик угла поворота колеса, который устанавливается на рулевом гидроцилиндре. Для оценки необходимости систем автоматического руления – простой пример. Если вручную механизатор может отклоняться от курса более чем на метр, поскольку руление — это только одна из операций, которую он должен выполнять параллельно с прочими, то подобные системы берут на себя эту задачу и вполне в состоянии вести машину в коридоре до 10-15 см.

Дифференцированный подход или толерантность 

Точно рулить — это уже половина успеха. Но перемещаться по полю просто так — это не про рабочую лошадку от «Пегас-Агро». На «Тумане» устанавливается целый набор исполнительных механизмов, которые обеспечивают качественное внесение препаратов. Но не самостоятельно. Ими управляет специальный контроллер, подключенный к навигационному терминалу.

На терминале должны быть введены параметры машины, на которой установлено оборудование: количество и ширина секций, различные коэффициенты задержек и постоянных, расстояние от антенны до точки внесения препарата. После настройки машины и установки необходимой нормы для поддержания контроллер в комплексе с системой навигации делает всю кропотливую работу, автоматически поддерживая заданную норму, управляя секциями, оповещая о нештатных ситуациях. И это — не отвлекаясь от точного перемещения на гоне. Все ради качественной обработки поля без пропусков и перекрытий.

На терминал выводятся обработанные участки поля, информация о статусе и состоянии системы дозирования, информация о количестве обработанных гектаров, площади перекрытий, отклонение от траектории

Автоматическое управление секциями — один из важных компонентов дифференцированного управления и внесения

В такой ситуации при желании начать работать на «Тумане» в режиме дифференцированного внесения остается всего ничего: загрузить в навигационный терминал карту внесения в правильном формате. Несравненно сложнее эту карту подготовить — тут и картирование полей, и ежегодный их анализ по большому количеству факторов, и правильная обработка результатов. И только уже в конце — подготовка карты и ее загрузка в систему управления машиной. В любом случае дифференцированный подход позволяет контролировать норму внесения и правильное распределение препаратов. И в таком решении очень заинтересованы хозяйства, на чьих угодьях есть разнородные участки почвы. На плохих участках норма внесения снижается, чтобы не вносить впустую, а на хороших повышается, и плодородные участки получают удобрения. Таким образом, расходы не увеличиваются, а разумно распределяются.

А как же ISOBUS? С такими «родственниками» и ISOBUS неважен 

У «Туманов» есть явное преимущество благодаря работе с собственными системами навигации и управления. Меньше проблем в контроле и настройках между связкой «трактор — оборудование» (очевидно, что при замене трактора или оборудования важно проверить все настройки). Часто бывает так, что вроде бы ISOBUS между навигационным терминалом трактора и контроллером оборудования есть, но часть функций недоступна. Объясняется это тем, что у каждого производителя оборудования ISOBUS свой: общепринятые простые функции реализованы единообразно, а лучшие «фишечки» — эксклюзивно. Мотив понятен — производители электроники стараются продавать систему комплексно, а не по частям.

Исполнительные механизмы опрыскивателя (клапанная аппаратура опрыскивателя), управляя которой система поддерживает норму внесения

Блок управления навигационной системой 

На плохих участках норма внесения снижается, чтобы не вносить впустую, а на хороших повышается, и плодородные участки получают препарат

В варианте с «Туманами» самоходную базу еще на заводе «учат» правильно «дружить» со своими «съемными родственниками». Специалисты, до того как «Туман» выйдет за ворота, перепроверяют, настраивают и вносят все параметры: размер и геометрию съемного оборудования, коэффициенты и постоянные. При смене оборудования главное — выбрать в навигационном терминале установленный модуль, и настройки загрузятся автоматически. В таких обстоятельствах протокол ISOBUS действительно не так важен.

Итак: основа всех технологий точного земледелия — это система параллельного вождения, GNSS-антенна, система автоматического руления, контроллер рабочих функций орудия. Это базовые элементы, которые обеспечивают львиную долю технологии. Наибольшие преимущества и функции можно получить, используя компоненты и системы от одного производителя. В данной ситуации умной машину делает не иностранная компания-производитель, а сам завод.

Текст: Роман Линник, Елена Юдина Фото: Елена Юдина