Автопилот для сельскохозяйственной техники: виды систем и их применение на фермах

Автор статьи: Бизон Юг

Содержание

  1. Что такое автопилот
  2. Задачи, решаемые автопилотами в сельском хозяйстве
  3. Виды автопилотов для сельскохозяйственной техники
  4. Преимущества использования автопилотов
  5. Примеры успешного применения
  6. Перспективы развития технологий автопилотирования

Современное сельское хозяйство стремится к повышению производительности, увеличению урожайности, снижению стоимости готовой продукции. Для ускорения и оптимизации процессов используются качественные удобрения, проверенные сорта растений, функциональная техника. А также сегодня активно внедряются системы точного земледелия, основанные на информационных технологиях, искусственном интеллекте. Одним из таких новшеств является автопилот на трактор. Что это такое, как работает и в чем помогает аграрному сектору — рассказываем в статье.

Что такое автопилот

Автопилоты для сельхозтехники — специально разработанная автоматическая система, которая интегрируется в гидравлике машины. Такое расположение предотвращает образование люфта во время движения трактора или комбайна. Управление рулем осуществляется с помощью электрического или гидравлического привода, когда встроенная станция подает соответствующий сигнал. Данные о необходимости перемещения техники поступают с приемника RTK или GNSS.

Оператор может включать тракторный автопилот, когда это нужно, и отключать, если управляет машиной сам. Система принимает на себя весь комплекс задач для вождения по полю: ведет комбайн по определенному маршруту, разворачивает, контролирует работу дополнительного оборудования, регулирует объем, глубину внесения подкормок и многое другое.

Задачи, решаемые автопилотами в сельском хозяйстве

Автопилот на трактор, другую сельскохозяйственную технику — важная инновация для агропромышленного комплекса. Система помогает сделать работу фермера более продуктивной и рациональной. К основным задачам, которые решаются за счет автопилотируемого устройства, относятся следующие:

  • Точное земледелие. Датчики, GPS-система создают для тракторов нужные маршруты по сельскохозяйственным угодьям, определяют виды работ на поле. В результате четко выверенных действий обеспечивается правильная обработка почвы, экономия трудовых ресурсов, расхода топлива.
  • Высокая производительность и эффективность. Тракторы, оборудованные автопилотом, могут работать без перерыва дольше, чем обычная с/х техника. Это помогает в период сбора урожая, когда важно не расходовать время впустую. Автоматизация некоторых процессов позволяет при минимальных усилиях выполнять большие объемы работ.
  • Безошибочная обработка, посев. Автопилоты контролируют точность выполняемых задач, способствуют получению высоких урожаев и повышению качества готовых продуктов. Пестициды и удобрения применяются более рационально, что уменьшает влияние вредных компонентов на окружающую среду.

Сегодня автопилоты уже показывают хорошие результаты. Использование новых технологий направлено на экологическую чистоту и устойчивость сельского хозяйства.

Виды автопилотов для сельскохозяйственной техники

Автопилоты на комбайн и другую сельхозтехнику бывают разных видов, в зависимости от задач и особенностей работы:

  • системы автоуправления;
  • курсоуказатели;
  • системы параллельного вождения.

Что это за технологии, в чем их различие, что дает применение на практике, рассмотрим подробнее.

Курсоуказатели

Это наиболее простая технология, которая пришла в сельское хозяйство из авиации и судовождения. Задача устройства заключается в отслеживании траектории. Если механизатор передвигается по прямой или отклоняется от маршрута, система об этом оповещает.

Работает курсоуказатель по следующему принципу: водитель обозначает ширину захвата вспомогательного оборудования, указывает точку начала и завершения гона (до разворотной полосы). Автопилот обрабатывает полученную информацию, моделирует параллельные линии вдоль указанного механизатором курса. Постепенно курсоуказатели дополняются новыми функциями: построение схем полей, адаптация кривых траекторий, сбор и выгрузка рабочей информации.

Бортовой прибор оборудован антенной, принимающей сигналы, вычислительным блоком, монитором и представляет самостоятельный механизм. Так как курсоуказатель формирует идентичные прямые, нередко его называют устройством параллельного вождения, но это уже другая система, о которой расскажем далее.

Системы параллельного вождения

Более сложное и усовершенствованное решение, состоящее из курсоуказателя и подруливающего приспособления. Последнее устройство бывает:

  • Гидравлическим. Оборудование интегрируется с гидравликой сельскохозяйственной машины, поэтому должно быть совместимо.
  • Электрическим. Может устанавливаться на любую агропромышленную технику. Но точность вождения немного ниже, по сравнению с предыдущим вариантом, так как для отклика системы нужно больше времени.

Подруливающий агрегат состоит из привода (может быть с рулевым колесом), датчика поворота контроллера и ведущих колес, иногда — скорости и угла наклона в сторону. Когда курсоуказатель передает сигнал, контроллер обрабатывает информацию, учитывая особенности ландшафта, а затем запускает привод.

Подруливающий механизм отдельно не работает, только в комплектации с курсоуказателем. Поэтому оборудование обычно продается в комплекте. Сегодня появляются усовершенствованные варианты, которые способны не только двигаться по прямой, но и разворачиваться без помощи механизатора.

Автопилот для сельскохозяйственной техники: виды автопилотов для сельскохозяйственной техники

Системы автоуправления

Автопилот для сельского хозяйства — система, которая выполняет автоматически многие процессы по обработке почвы, освобождая фермера от рутинных процессов. Современные устройства умеют полностью управлять движением техники:

  • передвигаться по местности, включая гоны и развороты;
  • регулировать скорость перемещения при необходимости;
  • управлять навесным оборудованием (поднимать, опускать).

Для реализации задачи применяется несколько систем: управление скоростью, движение по параллельным линиям и так далее. Обновленные модели умеют «видеть» препятствия, объезжать их или останавливаться на безопасном расстоянии.

Преимущества использования автопилотов

Автопилот для сельскохозяйственной техники имеет немало преимуществ:

  • создает высокую точность передвижения техники по угодьям;
  • функционирует на основе искусственного интеллекта, автоматизирует большой объем работы;
  • перемещает машину по всей площади, может разворачивать в конце гона;
  • часто умеет распознавать препятствия на поле в виде больших камней, деревьев.

Автопилот делает применение спецтехники более эффективным, а это, в свою очередь, положительно влияет на урожайность.

Системы, установленные на тракторах, обеспечивают равномерное и точное распределение удобрений, семян во время посева. Для механизаторов обеспечивают безопасность действий, так как исключают фактор усталости человека.

Автопилот для сельскохозяйственной техники: преимущества использования автопилотов

Примеры успешного применения

Большая часть моделей сельскохозяйственных автопилотов представлена зарубежными производителями. Функционал каждого решения может различаться, поэтому выбирают устройство, учитывая основные задачи последующего применения. Среди вариантов, которые показывают хороший результат на практике, отметим:

  • Agde Smart. Автопилот на гидравлике предназначен для огромного спектра полевых работ — от посева растительных культур до заключительного этапа сбора урожая. Оборудование ведет технику максимально точно, выверяя траекторию до сантиметра с помощью станции RTK даже на очень низких и высоких скоростях. Предусмотрена технология, которая умеет компенсировать неровности рельефа, что удобно для применения на местности с перепадами высоты.
  • Fj Dinamik. Высокотехнологичное приспособление параллельного вождения совместимо с любой самоходной техникой. Специальные датчики распознают уровень крена и наклона трактора, угол поворота колесных осей. Ведение агрегата контролируется антенной GNSS, с которой информация передается оператору, чтобы тот знал, где находится транспортное средство. Точность перемещения определяется до 2,5 см, рабочая скорость — 15–20 км/ч. Можно подключить функции авторазворота и ISOBUS.
  • Trimble AgGPS Autopilot. С его применением вождение полностью автоматизируется. Контроллер отвечает за навигацию, компенсирует перепады местности, в случае отклонения от траектории останавливает технику и возвращает в первоначальное положение. Это хороший выбор для сложных рельефов, где приходится работать с пропашными культурами. При выполнении разворота система подбирает наиболее рациональное решение. Скорость может достигать 40 км/ч.
  • CHCNAV NX510. Электрическая модель интегрируется в любые тракторы, комбайны, опрыскиватели и другую габаритную технику. Эффективно используется для вспашки поля, посева семян, внесения удобрений, культивирования, сбора урожая. Точность вождения, компенсация неровностей рельефа поля обеспечиваются за счет технологий INS и GNSS. В модуль встроены разные шаблоны перемещения: по прямой, кривой, круговое движение, на разворот.
  • AGDY. Устройство параллельного вождения с GNSS антенной, поворотным датчиком, обеспечивает точность работы до 2–3 см. В зависимости от маршрута, погоды, времени суток скорость передвижения — 0,7–15 км/ч, может доходить до 30 км/ч. Предусмотрена функция авторазворота, контроль ISOBUS.
  • Tersus AG990. Электрическая модель с точностью 2,5–3 см, работает с помощью приемника GLONASS или внешнего модуля GPS. Комплектация автопилота помогает выполнять автоматически все виды с/х работ на поле. Если поворотный датчик определяет изменения угла наклона техники, возвращает ее в исходную точку траектории. Возможна поддержка беспроводной связи 3(4)G LTE, Wi-Fi. Доступна синхронизация нескольких тракторов через встроенный сервер. Но следует учитывать, что у этой модели автопилота невысокий крутящий момент.
  • АШ-Драйв S1. Гидравлическая система, позволяющая применять технику на поле без участия оператора. Устанавливается оборудование в рулевой механизм управления, обеспечивает высокую точность работ днем и ночью. Хорошо справляется с основной задачей — удержание машины на заданном маршруте по сигналам навигации. При этом механизатор находится в кабине, электронное устройство лишь помогает управлять.

Автопилот минимизирует усталость оператора (иногда даже исключает необходимость присутствия), способствует повышению качества и производительности работ.

 Автопилот для сельскохозяйственной техники: примеры успешного применения

Перспективы развития технологий автопилотирования

Для эффективного ведения сельского хозяйства важно обеспечить точность выполнения работ на каждом этапе, результативность процесса. Новые технологические решения, методы машинного обучения, ИИ, которые постепенно внедряются в АПК, способствуют быстрому развитию сферы.

Технологии автономного управления сельскохозяйственной техникой стремительно развиваются, открывают новые возможности для повышения производительности в аграрном секторе. Вот основные тенденции, которые могут наблюдаться в скором будущем:

  • Сельзохавтопилоты из примитивных устройств, контролирующих только траекторию, превращаются в усовершенствованные системы, способные большую часть работ брать на себя. Планируется наделение агрегатов компьютерным зрением, связью, сенсорами для повышения безопасности и эффективности применения.
  • Интеллектуальные автопилоты помогают совершенствовать и развивать алгоритмы, позволяют собирать, анализировать большие объемы информации для плодотворного обучения искусственного интеллекта.
  • Прослеживаются тенденции развития более высокой точности автопилотов, разработки инновационных решений в виде автономных сельскохозяйственных машин, беспилотных аппаратов.
  • Одной из ключевых тенденций является дальнейшее совершенствование систем спутниковой навигации. Более четкое позиционирование техники с использованием технологий RTK, DGPS позволит добиться максимальной точности при выполнении полевых работ. Это особенно актуально для операций, требующих высокой аккуратности: междурядной обработки или внесения удобрений.
  • Еще одно перспективное направление — интеграция автопилотов с датчиками Интернета вещей. Получая данные о состоянии почвы, растений и микроклимата, система управления сможет автоматически корректировать режимы работы техники для оптимизации ресурсопотребления, повышения урожайности.
  • Кроме того, ожидается распространение решений с функциями полной автономности. Беспилотные тракторы, комбайны, способные самостоятельно выполнять весь комплекс сельхозработ, избавят фермеров от необходимости постоянно контролировать технику, значительно сэкономят затраты на оплату труда механизаторов.

Таким образом, дальнейшее развитие технологий автономного управления сельхозтехникой станет моментом повышения производительности, экологичности и рентабельности в сельском хозяйстве.

Различные виды автопилотов — от базовых систем контроля рулевого управления до решений с использованием спутниковой навигации, датчиков — актуальны для крупных фермерских хозяйств, которым необходимо охватывать большие сельскохозяйственные угодья.

Но на данный момент первостепенную роль в сельском хозяйстве играет качественная техника, которая должна работать в сезон без сбоев и простоев. Чтобы исключить возможные проблемы ее использования, важно в случае поломки применять оригинальные запчасти, которые можно заказать в интернет-магазине «Бизон». В нашем каталоге найдете детали для комбайнов, тракторов, сеялок, почвообрабатывающих машин, валковых жаток, а также гидрооборудование и другие комплектующие для с/х техники. Товары сертифицированы, имеют гарантию. Доставляем заказы в любую точку России.

Товары

Похожие статьи

01.11.2024

Искусственный интеллект в сельском хозяйстве: цифровое будущее ферм

Одна из важных составляющих успешного агропромышленного комплекса (АПК) — автоматизация рутинных процессов и реализация сложных задач без применения тяжелого ручного труда.

Узнать больше

11.09.2024

Виды и характеристики плугов для сельского хозяйства

Зачем нужен плуг, знает, пожалуй, даже первоклассник. Это главное орудие обработки земли и древнейшая производственная техника сельского хозяйства. Его задача - пахать, то есть крошить грунт, оборачивать и сваливать его пласты в образовавшуюся борозду. А также в процессе заделывать остатки жнивья вместе с сорняками поглубже в почву для последующего перегноя.

Узнать больше