Главная » 2012 » Июнь » 6 » Системы параллельного вождения
10:59 Системы параллельного вождения |
|
пестицидов, около , 50 млн. тонн органических удобрений. Но вбольшенстве случаев эффект от внесения этих мелиорантов редко достигается полным, средняя цыфра по стране не превышает 73%, что связано с слабым оснащением агрегатов техническими средствами точного внесения. В данный момент для внесения различных минеральных удобре- ний используют центробежные дисковые разбрасыватели (около 95% парка машин). Такое широкое их распространение обусловлено определенными достоинствами, такими как универсальность - возможность внесения различных видов удобрений, широкий диапазон регулировок доз внесения, и не мало важно - простота конструкции.  Но главным достоинством центробежных дисковых разбрасывате- лей является то, большая ширина разбрасывания, которая намного превышает ширину самой машины. Этот факт обуславливает перекрытие смежных проходов на определенную величину. Любое отклонение при движении в разы увеличивает неравномерность внесения удобрений по площади поля, особенно когда работа ведется без применения технологической колеи. Исходя из научных изысканий неравномерность распреде- ления различных доз минеральных удобрений непредсказуемо влияет на урожайность и качество продукции растениеводства. Если дозы вносимых удобрений находятся в рамках ниже оптимальных, то недо- статок удобрения, следовательно, и недобор урожая в одном месте компенсируется прибавкой урожая в другом, поэтому неравномер- ность их распределения проявляется только в пестроте почвенного плодородия. При внесении оптимальных доз потери урожая от неравномерности распределения удобрений увеличиваются в ре- зультате недобора на недостаточно удобрённых участках, а также из-за полегания растений на участках, получивших избыточную дозу питательных веществ. Таким образом, потери урожая из-за избытка удобрений могут оказаться выше, чем при их недостатке. Из практики видно, что даже опытный и добросовестный механизатор при работе с широкозахватными машинами не выдерживает точного расстояния стыковых проходов, не прибегая к помощи маркеров или сигнальщиков. Величина отклонений от ряда к ряду может достигать 10 м (20%)! Проблема обеспечения точного вождения агрегатов для внесения удобрений и пестицидов усугубляется с увеличением ширины захвата современных сельскохозяйственных машин. Так при норме внесения удобрений 0,5 т/га и стоимости 15 тыс. руб./т только на одном проценте площади, обработанной дважды, потери удобрений составят 1200 руб./га (без учета потери урожайности). Работа без технологической колеи при отсутствии устройств точного вождения нарушает агротехнические требования, которые предъявляются к перекрытиям смежных проходов и существенно повышает неравномерность распределения удобрений и пестици- дов по полю. Это приводит к отклонению от заданных дозировок на участках с двойной обработкой и огрехах, потерям удобрений и пестицидов, снижает эффективность их применения, урожайность и качество сельскохозяйственной продукции. Сейчас в производстве используют механические и пенные мар- керы, агротехнические и организационные приемы (сигнальщики и т.п.), позволяющие повысить точность вождения агрегатов осущест- вляющих внесение удобрений и средства защиты растений. В последние время в сельскохозяйственной практике намети- лась тенденция использования систем параллельного вождения с применением спутниковой навигации (GPS,ГЛОНАСС), которые уже хорошо зарекомендовали себя во многих хозяйствах страны. Системы параллельного вождения достаточно широко представ- лены на рынке. По данным специалистов АГРОштурман использование системы личение производительности труда на 15%, снижение затрат на удобрения, средств защи- ты растений и ГСМ до 20% на гектар, позволяет устранить 10% перекрытий, что значительно экономит денежные средства, а срок окупае- мости системы не превышает года. При управлении техникой, оснащенной спутниковой навигацией, механизатор чув- ствует себя комфортнее и меньше устает, имеет возможность вести машину, опираясь не на внешние ориентиры, а на показания приборов, что повышает качество и скорость работ. Ранним утром или вечером в сумерках след маркера или другие ориентиры уви- деть трудно, а курсоуказатель всегда перед глазами. С помощью систем параллельного вождения можно ездить и прямолинейно и криволинейно, главная идея состоит в том, чтобы свести к минимуму перекрытия и огрехи между соседними проходами. Базовый вариант системы параллель- ного вождения состоит из курсоуказателя, GPS-приемника и антенны. Системы легко и быстро устанавливаются на трактор, просты в эксплуатации. Курсоуказатель расположен внутри кабины трактора или самоходной машины, как правило, над рулем или перед панелью управления. Светодиодные инди- каторы систем параллельного вождения до- полняются графическим дисплеем, форми- агрегата, «обработанной» загонки и линий сетки для визуализации движения. Перед началом работы водитель вы- бирает необходимый шаблон движения и устанавливает ширину захвата агрегата. GPS-приемник определяет текущее поло- жение агрегата, а запоминание маршрута, вычисление отклонения от него и управ- ление индикацией осуществляет процессор в курсоуказателе. Системы параллельного вождения (без дополнительных ассистен- тов рулевого управления) предполагают активное участие механизатора в управ- лении агрегатом, при котором управление осуществляется по схеме: «определение текущих координат агрегата – отображение отклонений от заданного маршрута на мо- ниторе – вращение механизатором рулевого колеса для удержания агрегата на заданном маршруте». Алгоритм управления прост: если индикаторы светятся в центре – машина идет правильно, если свет начал переме- щаться, например, вправо, значит, машина уходит вправо, механизатор должен компен- сировать отклонение от ряда. Если агрегат заправляется или был вынужден прекратить работу из-за непогоды, то в дальнейшем он может вернуться в точку, где была останов- лена работа, и продолжить вождение по выбранной ранее траектории. При выборе системы параллельного во- ждения необходимо определиться с точ- ность работы, возможностью приема сиг- налов дифференциальной коррекции. Если работать с системой в автономном режиме, то точность параллельного вождения будет невысока: ±30-40см. Чтобы ее повысить применяется дифференциальный сервис, одним из вариантов, которого является Omnistar. Сигнал передается по каналам геостационарных телекоммуникационных спутников и позволяет обеспечивать про- кладку параллельных рядов с точностью ±10-15см. Такая точность необходима хо- зяйствам, которые используют спутнико- вую навигацию для узкорядного посева. Этот сервис платный, а его использова- ние возможно при наличии специального GPS-приемника, поддерживающего такие услуги, или модернизации GPS-приемника начального уровня. Самый высокий уровень точности, ±2,5см см, достигается с помощью базовых станций (рис. 2), работающих в режиме RTK (Real- Time Kinematic — кинематика в реальном времени). Базовая станция позволяет про- водить все виды сельхозработ, в том числе посев пропашных культур, локальное внесе- ние удобрений и средств защиты растений, междурядную культивацию. С помощью этой системы можно из года в год соблюдать одну и ту же технологическую колею. На основе вышеизложенного можно сде- лать вывод о необходимости применения систем параллельного вождения. При этом, отдавая предпочтение той или иной модели системы, необходимо исходить из ставящих- ся целей, поскольку дополнительные воз- можности системы (опции) автоматически влекут изменение стоимости в сторону ее увеличения. К примеру, если предполагается использование системы при внесении удо- брений и пестицидов, достаточно приоб- рести прибор, обеспечивающий точность ± 30см. И, наоборот при посеве, следует использовать систему параллельного во- ждения с автоматическим управлением (с автопилотом), с подключением платного дифференциального сервиса или даже ре- жим RTK. Плакат демонстрирующий основные составные части подобных систем  Немного технической информации о GPS взятых с wikipedii GPS (англ. Global Positioning System — глобальная система позиционирования, читается Джи Пи Эс) — спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположениe. Позволяет в любом месте Земли (не включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США. Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. То есть, для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. Таким образом, для определения координат и высоты приёмника используются сигналы как минимум с четырёх спутников. Спутники излучают открытые для использования сигналы в диапазонах: L1=1575,42 МГц и L2=1227,60 МГц (начиная с Блока IIR-M), а модели IIF будут излучать также на L5=1176,45 МГц . Навигационная информация может быть принята антенной (обычно в условиях прямой видимости спутников) и обработана при помощи GPS-приёмника. Сигнал с кодом стандартной точности (C/A код — модуляция BPSK(1)), передаваемый в диапазоне L1 (и сигнал L2C (модуляция BPSK) в диапазоне L2 начиная с аппаратов IIR-M), распространяется без ограничений на использование. Первоначально используемое на L1 искусственное загрубление сигнала (режим селективного доступа — SA) с мая 2000 года отключён. С 2007 года США окончательно отказались от методики искусственного загрубления. Планируется с запуском аппаратов Блок III введение нового сигнала L1C (модуляция BOC(1,1)) в диапазоне L1. Он будет иметь обратную совместимость, улучшенную возможность прослеживания пути и в большей степени совместим с сигналами Galileo L1. Для военных пользователей дополнительно доступны сигналы в диапазонах L1/L2, модулированные помехоустойчивым криптоустойчивым P(Y) кодом (модуляция BPSK(10)). Начиная с аппаратов IIR-M введён в эксплуатацию новый М-код (используется модуляция BOC(15,10)). Использование М-кода позволяет обеспечить функционирование системы в рамках концепции Navwar (навигационная война). М-код передается на существующих частотах L1 и L2. Данный сигнал обладает повышенной помехоустойчивостью, и его достаточно для определения точных координат (в случае с P-кодом было необходимо получение и кода C/A). Еще одной особенностью M-кода станет возможность его передачи для конкретной области диаметром в несколько сотен километров, где мощность сигнала будет выше на 20 децибел. Обычный сигнал М уже доступен в спутниках IIR-M, а узконаправленный будет доступен только при помощи спутников GPS-III. C запуском спутника блока IIF введена новая частота L5 (1176.45 МГц). Этот сигнал также называют safety of life (охрана жизни человека). Сигнал на частоте L5 мощнее на 3 децибела, чем гражданский сигнал, и имеет полосу пропускания в 10 раз шире. Сигнал смогут использовать в критических ситуациях, связанных с угрозой для жизни человека. Полноценно сигнал будет использоваться после 2014 года. |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |
Теги
Наш опрос
Статистика
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
