Смелее нужно использовать возможности космоса.
Прогресс последних лет позволяет применять самые новые научно-технические достижения. Пришли они и на поля наших хозяйств. В современных технологиях особенно важно равномерно вносить минеральные удобрения и средства химической защиты растений. Но как это обеспечить, если поле неровное и препятствия различные на нем встречаются? Ранее для точного вождения агрегатов применяли технологическую колею, но и она не всегда выручала, особенно во время внесения глифосатов — колея после уборки не видна. Да и удобрения в основном вносятся до закладки технологической колеи.
Новым и эффективным решением является применение курсоуказателей, работающих от спутниковых сигналов системы глобального позиционирования GPS. Она состоит из работающих в единой сети 24 спутников, находящихся на 6 орбитах высотой около 17000 км над поверхностью Земли. Спутники постоянно движутся со скоростью около 3 км/сек., совершая два полных оборота вокруг планеты менее чем за 24 часа.
Эта система GPS известна также под другим названием — NAVSTAR. Она позволяет в любом месте Земли, почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Основной принцип использования системы — определение местоположения путем измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приема антенной GPS-приемника.
Системы спутникового сопровождения предлагают 3 уровня точности сигнала GPS, разработанных в соответствии с запросами производителей по всему миру. Градация сигналов начинается с сигнала SF1, который обеспечивает точность проходов с максимальным отклонением до 30 см. Следующий сигнал SF2 — с точностью до 10 см. Сигнал RTK предлагает точность с отклонением менее 2 см, которая сохраняется от сезона к сезону, из года в год.
Схема передачи сигналов в системе глобального позиционирования
На данном этапе развития сельскохозяйственной техники и соответствующих технологий наиболее перспективно использовать системы глобального позиционирования для обеспечения параллельного вождения агрегатов во время защиты растений и внесения удобрений с заданным смещением относительного предыдущего прохода. При их использовании технологические операции выполняются с минимальными перекрытиями, экономится рабочее время, удобрения и средства защиты растений. Это позволит отказаться от использования технологической колеи или пенных маркеров. Использование систем параллельного вождения облегчает работу оператора, позволяет работать в темное время суток и в условиях плохой видимости.
Системы параллельного вождения подразделяются на курсоуказатели, системы подруливания и устройства автопилотирования.
Курсоуказатели являются наиболее простыми устройствами и показывают на светодиодной панели или жидкокристаллическом экране отклонение агрегата от требуемой траектории. Стоимость таких устройств — 1500—4500 евро.
Системы подруливания подключаются к рулевому управлению машины и самостоятельно ведут агрегат по заданной траектории. Стоимость их обычно превышает 15000 евро.
Системы автопилотирования обеспечивают автоматическое управление агрегатом, включая работу в загоне и развороты. Стоимость — до 45000 евро.
Наиболее реально предполагать использование более простых систем с курсоуказателями. Среди них известны следующие устройства:
CenterLine 220/230
фирмы TeeJet-LH;
Track-Guide
фирмы Muller Electronic;
Green Stare
фирмы John Deere;
EZ-GUIDE 250/500
фирмы Trimble;
OUTBACK и E-Drive
фирмы AGROCOM.
Например, GPS-курсоуказатель CenterLine 220/230ВР с линейкой светодиодов использует высококачественный GPS-приемник WAAS/EGNOS и дополнительно включает: универсальный GPS-курсоуказатель в виде компактного переносного блока; навигационный курсоуказатель с линейкой светодиодов и графический дисплей для выдачи полной информации о выдерживании направления движения; высококачественный встроенный GPS-механизм с наружной антенной; износостойкую клавишную панель с фоновой подсветкой, легко различимой даже при недостаточном освещении.
Курсоуказатель Cente-Rline 230BP с антенной
Курсоуказатель Track Guide фирмы Muller Elektronik имеет цветной дисплей, информация с которого легко читается при любых условиях. Внизу дисплея графически отображается машина с ее соответствующим курсом. При желании изображение увеличивается. Общий вид сверху можно увидеть, нажав на кнопку «вид с высоты птичьего полета». Кроме того, существует возможность получения 2-мерного и 3-мерного изображения. В верхней части дисплея световая панель отображает следующие данные: нижняя линия показывает расстояние до расчетной полосы, а верхняя — дает предварительный просмотр.
После проезда вокруг поля рассчитывается площадь поверхности и определяются его границы. Система также позволяет помечать препятствия. При приближении к нему появляется звуковой сигнал и визуальное предупреждение. Прибор оснащен встроенной памятью, которая способна сохранять как информацию о границах поля, так и местонахождение препятствий и линии прохождения каждого поля. Кроме того, имеется функция, позволяющая присваивать и регистрировать названия полей. Прерванный рабочий процесс может быть сохранен и возобновлен в любое время.
Обеспечиваемые преимущества курсоуказателей:
— меньшее количество перекрывающихся полос, экономия вносимых продуктов, топлива и повышенная производительность;
— сокращение огрехов снижает возможность потери урожая;
— предупреждение о препятствиях, обеспечивающее защиту от расходов на ремонт.
Технико-экономическая эффективность применения систем GPS складывается с учетом: переменных издержек на технику; ГСМ, семян, удобрений и средств защиты растений; затрат рабочего времени.
Специалисты многих хозяйств Республики Беларусь успешно освоили данные приборы и на большинстве технологических операций работают с точным вождением агрегатов по полю. Курсоуказатели не первый год применяются в передовых хозяйствах «Гигант» Бобруйского и «Доброволец» Кличевского районов. В этом году курсоуказатели поступают в комплекте с приобретаемыми дискаторами фирмы «СелАгро». В РУП «Учхоз БГСХА» Горецкого района механизаторы даже удивляются, как они могли раньше нормально работать без курсоуказателей. В ОАО «Александрийское» Шкловского района по данным из курсоуказателей начисляется заработная плата механизаторам с точным учетом обработанной площади.
Расчеты показывают, что окупаемость затрат на курсоуказатели достигается, в зависимости от производственной структуры хозяйства, уже при 100—147 га обработанных сельхозугодий. Экономия получается благодаря более рациональному использованию семян, удобрений, средств защиты растений, затраты на которые сокращаются.
Несомненно, качественное проведение механизированных работ положительно влияет и на урожай, прибавка которого составляет до 5—7 ц/га.
Александр КЛОЧКОВ, заведующий кафедрой сельскохозяйственных машин УО «Белорусская сельскохозяйственная академия», доктор технических наук, профессор
