Усложнение сельскохозяйственных машин, условия их использования, по­вышающиеся требования к качеству выполнения технологического процесса вызывают необходимость широкого внедрения различных систем электро­ники. На многих машинах применение терминалов, базирующихся на GPS и Isobus и поддерживаемых современным программным обеспечением, уже является обязательным условием. Не менее важным для сельскохозяйствен­ной практики является документирование рабочих процессов, прохождения продукции и контроля ее качества. Для этого в настоящее время предлагается множество программ и программных решений. 

Рис. 1.7.1 Система управления машинно-трак­торными агрегатами FarmMas­ter II 

Происходит дальнейшее развитие современных электронных систем, ис­пользуемых в технологиях точного земледелия, расширение технического ис­пользования сети Интернет. Наибольшее распространение в технологиях точного земледелия получили разработки в области использования систем спутниковой навигации, совершенствуются и расширяется номенклатура при­боров и оборудования для полу­чения информации о параметрах плодородия поля и состоянии посевов, необходимой для при­нятия решений при дифферен­цированном внесении удобре­ний. Прослеживается тенденция универсализации контроллеров. Повышается технический уро­вень и многообразие электрон­ных средств контроля и управле­ния, применяемых на тракторах и сельскохозяйственных машинах.

Фирмы «CFS-EuropaAgrar» (Германия) и «UmweltserviceBeckmann» (Германия) показали на выставке систему FarmMas­terII, предназначенную для управления машинно-трак­торными агрегатами (рис. 1.7.1). Система состоит из GPS-модуля, принимающего сигналы до 20 спутников, вычислительного устройства и мони­тора с функцией сенсорного экрана. Монитор имеет входы для подключения вешних видеокамер (заднего вида, инфракрасная, отображения предыдущего следа). Система позволяет составлять и обрабатывать агротехнические карто­теки полей севооборота, минимизировать внесение удобрений и других тех­нологических материалов за счет предварительного ввода данных о почве и растениях, обеспечивает вождение агрегатов параллельно предыдущему про­ходу.

Программно-аппаратная система GPS-Partner фирмы «GeoinformationsDienst» (Германия) предназначена для ведения агротехнологической карто­теки полей севооборота. Она включает в себя GPS-модуль, устанавливаемый на тракторе. Компьютер, подключенный к сети Интернет, программу ведения агротехнологической картотеки (например, типа «Ackwer-Blick» (обзор пахот­ного клина), оцифрованные географические данные полей пользователя. При выполнении трактором технологической операции его положение в поле реги­стрируется GPS-модулем с периодичностью 10 с. Полученные в результате вы­полнения работы данные через спутник передаются в вычислительный центр фирмы «GeoinformationsDienst», а от нее в готовом виде на компьютер фер­мера в электронную агротехнологическую картотеку. С помощью системы GPS- Partner фермер имеет возможность вести учет работ, сравнивать затраченное время на выполнение технологических операций со стандартными значения­ми и улучшать показатели производства, минимизировать затраты на ведение документации, получать и просматривать визуальную обзорную информацию об обработке полей севооборота.

Фирма «Agrocom» (Германия) представила на выставке ряд разработок, одна из которых была отмечена серебряной медалью. Это OptiplanprofiSinchronisation— программное обеспечение, которое позволяет фермерам автоматически обновлять данные по свекле, картофелю и другим корнеплодам и сравнивать их с данными других хозяйств на основе центральной базы данных.

Фирмой создана мультифункциональная программа картирования полей и управления в земледелии AgroNetNG. Она предназначена для агроменеджеров, управляющих хозяйствами растениеводческого направления с использо­ванием технологий точного земледелия. Она относится к классу ERP-систем, в которой кроме обычных учета и документирования всех затрат и доходов введены функции геоинформационной системы, которые привязывают коор­динаты каждого поля к земной поверхности. Это дает возможность не только рассчитывать точные нормы высева, количество вносимых удобрений, но и готовить задания для бортовых компьютеров и мобильных рабочих мест агро­номов, считывать реальные данные с датчиков урожайности, агрегатов для внесения удобрений и т.д. Включает в себя следующие элементы: база данных по всем полям, персоналу, машинам, возделываемым культурам, питатель­ным и биоактивным веществам, удобрениям, индикаторам; наглядные много­слойные карты полей с возможностью редактирования их границ, разбиения на участки, объединения и выполнения других функций, которые предостав­ляет типовая геоинформационная система. Программа позволяет планиро­вать мероприятия по каждому полю с последующим отображением на кар­те (какие культуры будут посажены и на каком поле), заносить и отображать все мероприятия на дисплее полевого мини-компьютера Palm и считывать с него данные. Она содержит большой выбор таблиц, необходимых для анали­за. Их можно изменить, сортируя или засвечивая ненужные столбцы, филь­труя содержимое. Наряду с табличными предлагаются варианты графического изображения. Возможен перенос в программу высокоточных аэроснимков. Полученная информация с мини-компьютера Palm переносится на компьютер хозяйства и наоборот. Возможен экспорт данных в программу 1С.

Рис. 1.7.2 Терминал системы OutbackS  

Кроме того, фирма представила систему параллельного вождения Outbacks, которая состоит из антенны, индикаторного блока и кабелей для соединения антенны, индикатора и системы электропитания. Антенна снабжена магнитом для крепления к крыше кабины трактора, индикатор фиксируется на ветровом стекле с помощью присоски, монитор имеет вакуумное крепление с предупре­ждением о развакуумировании. Система отличается простотой отслеживания настроек на дисплее — яркие светодиоды показывают направление движения и предупреждают об отклонении от курса. По мере приближения следующего прохода происходят бегущее свечение светодиодов в направление к центру и выдача цифровых показателей расстояния. Система работает с использова­нием бесплатной системы дифференциальной коррекции EGNOS, при отсут­ствии сигналов которой она может использовать программное обеспечение eDif, которое позволяет производить поминутное позиционирование. Система OutbackS позволяет работать в условиях плохой видимости и ночью. Она за­кладывает в память координаты последней точки работы агрегата и дает воз­можность возобновить ее с этого места.

Усовершенствованная система па­раллельного вождения OutbackS2 (рис. 1.7.2) об­ладает повышенной точ­ностью и ориентирована на работу с автопилотом. Система автоматическо­го вождения (автопилот) E-Drive— разновидность системы OutbackS и уп­равляется с помощью гид­равлики поворотом колес трактора. Она включает в себя OutbackS с антен­ной, электронный блок со встроенным гироскопом и гидравлический блок управления рулевым механизмом. Устанавливается на тракторы, имеющие гидроусилитель руля. Все системы автоматического вождения предлагаются в комбинации с системами коррекции сигнала Egnos(используется при внесе­нии удобрений и извести, точность вождения 15-30 см) и OmnistarHP (коше­ние, внесение удобрений и пестицидов, ±5-10 см). Фермеры могут также ис­пользовать для коррекции мобильную полевую станцию BaselineHD (способна принимать сигнал коррекции в радиусе 3-5 км, точность вождения ±5-10 см) или стационарную станцию RTK (точность ±2-3 см, сигнал доступен несколь­ким машинам).

Следующая разработка фирмы — подключаемая к OutbackS2 система ав­томатического вождения без применения спутниковой навигации EYE-Drive. В ней для распознавания структуры поля (ряды засеянных культур) перед трак­тором устанавливается стереокамера (рис. 1.7.3). Она обеспечивает автома­тическое вождение машины, ориентируясь на рядок, гребень, борозду, тех­нологическую колею или след маркера. Системы автоматического вождения выполнены на модульной основе, поэтому в зависимости от условий можно пользоваться спутниковой навигацией или стереокамерой.

Оригинальный маятниковый датчик «CROP-Meter» фирмы предназна­чен для определения плотности растений при различных стадиях вегетации. Полученная информация необходима для определения доз внесения удобре­ний или средств защиты растений в реальном режиме времени. Принцип ра­боты датчика основан на изменении величины угла отклонения планки при взаимодействии ее с растениями при движении агрегата по полю, который хорошо коррелирует с плотностью растительной массы. Использование маят­никового датчика совместно с системой глобального позиционирования по­зволяет строить картограммы распределения плотности растительной массы, которые в дальнейшем могут быть использованы для различных целей точно­го земледелия.

Рис. 1.7.3 Стереокамера автоматического вождения EYE-Drive 

Фирма «Claas» предлагает системы Telematicsи AGRO-SCOUT (рис. 1.7.4), устанавливаемые на зер­ноуборочные комбайны и позволяющие через сеть Интернет отслеживать и фиксировать параметры всего цикла уборочной стра­ды. Работоспособность си­стем обеспечивают две кар­тографические программы: GoogleEarth и MapQuest. Все данные системы пода­ются в виде удобных иллю­страций, диаграмм и графи­ков времени простоя, пере­расхода ГСМ и др. Принцип работы систем следующий: установленный на комбай­не приемник GPS передает всю информацию о местоположении машины и выполняемой работе, которую обрабатывает компьютер и затем транслиру­ет на ближайшую станцию сотовой связи. Затем информация направляется в Интернете и хранится на сервере компании «Claas». Специалисты по сервису имея всю информацию по комбайнам при выезде к ним могут сразу захватить с собой необходимые запасные части.

Фирма «Ag-Chem Europe B.V.» (Нидерланды) представила на выставке новый терминал FalconVT, управляющий внесением удобрений и навозной жижи. Он серийно устанавливается на всех машинах фирмы для внесения удобрений и работает совместно с системой NMS(система управления питательными ве­ществами). Эта система использует пробы почвы и данные об урожайности для создания карт, показывающих, сколько необходимо внести удобрений и на какие участки поля.

На опрыскивателях эта фирма устанавливает многофункциональную систе­му визуального управления RavenEnvizioPlus, включающую в себя систему автоматического вождения LastPass и комплектуемые по заказу системы сбо­ра данных, автоматической регулировки штанги по высоте и управления сек­циями. Система LastPass запоминает траекторию движения и позволяет вести опрыскиватель параллельно предыдущему проходу. Цветной сенсорный экран внутри кабины с графическим дисплеем обеспечивает механизатора необхо­димой информацией (номер полосы, скорость движения, величина отклоне­ния от траектории движения). На экране показывается также карта покрытия, которая помогает оператору определить участки поля, на которые были вне­сены отдельные виды удобрений. Функция упреждения позволяет вовремя заметить очередной поворот или не пропустить изгиб траектории движения, что удобно при работе на полях со сложной конфигурацией. Система управле­ния секциями AccuBoom позволяет контролировать работу клапанов, благо­даря чему оператору не нужно их включать и выключать при входе или выходе с поля. Система сбора данных осуществляет посекундную запись количества внесенных химикатов и позволяет создавать карты, на которых обозначены пропуски и перекрытия.

Новинка фирмы «JohnDeere» на выставке — усовершенствованная систе­ма управления iGuide для автоматического вождения тракторов с функцией компенсации ошибок. Она обеспечивает более высокую точность движения, особенно по криволинейным траекториям и на склонах.

Система управления AMS (AGManagementSolutions) фирмы предназна­чена для более эффективного управления сельскохозяйственным производ­ством и охватывает четыре направления: систему точного земледелия, управ­ление машинным парком, агрономические и информационные программы и управление предприятием. Так как эти направления пересекаются, програм­мы и системы, входящие в пакеты AMSпредназначены для интегрированной работы. Они снабжают руководителей хозяйств информацией, необходимой для принятия более обоснованных и эффективных решений. Включает в себя универсальную аппаратную часть, состоящую из прикладного программного обеспечения и трех компонентов системы точного земледелия: приемника глобальной системы позиционирования StarFire, мобильного процессора и дисплея GreenStar.

Двухчастотный приемник StarFire принимает одновременно сигналы с де­сяти спутников системы глобального позиционирования (GPS) и сигнал, по­даваемый сетью дифференциальной корректировки фирмы «JohnDeere», которые используются для определения точных координат сельскохозяй­ственной машины. Программные приложения поставляются на карте KeyCard. Дополнительно можно использовать карту памяти, с помощью которой можно переносить данные, собранные при работе в поле или на ферме, из системы на офисный компьютер и обратно.

Приложение ParallelTracking программного обеспечения помогает води­телю выполнять смежные проходы строго параллельно при опрыскивании, внесении удобрений и работе с широкозахватными орудиями. Приложение AutoTrac обеспечивает параллельность смежных проходов в автоматическом режиме без участия водителя. Пакет PreventiveMaintenace обеспечивает сбор данных в целях контроля наработки. Программа DocumentationMaps предо­ставляет информацию о полях и урожае в графической форме в соответствии с требованиями службы картогра­фии.

Фирма «Agro-SatConsulting» (Германия) предлагала на вы­ставке систему автоматического управления разбрасывателем удобрений и опрыскивателем на основе коммуникатора PDA(персональное информацион­ное устройство). Коммуникатор с встроенным GPS-устройством и интерфейсом Bluetooth осущест­вляет по беспроводному каналу связи управление выборочным внесением удобрений или средств защиты растений.

Рис. 1.7.5 Система документирования данных и планирования Vario-DocBasic 

Включает в себя программный пакет, состоящий из программного обеспечения коммуникатора и электронной прикладной версии трехзонной карты с кодировкой географической информации, составленной на основе те­матических специализированных карт.

Новая разработка фирмы «Fendt» — система документирования данных и планирования Vario-DocBasic. Обеспечивает систематизацию эксплуатаци­онных данных тракторов фирмы, начиная с мод. 400 Vario (рис. 1.7.5). С ее помощью или входящего в комплект поставки карманного компьютера PDA водитель может переносить данные о выполненных работах с терминала Vario трактора на компьютер офиса. Сохраненные данные можно переносить в кар­тотеку, а в терминал Vario— новые задания и рабочие маршруты. Перенос данных может осуществляться через интефейс Bluetooth. Все процессы пла­нирования и ведения документации расположены в знакомой и интуитивно понятной для водителя структуре меню терминала.

Виртуальный терминал X 20 фирмы «Торсоп» (США) предназначен для ав­томатического вождения тракторов в агрегате с сельскохозяйственными ма­шинами с поддержкой спутниковой системой (рис. 1.7.6). Управляет работой до 30 распределительных устройств (клапанов) секций автоматической штан­ги опрыскивателя.

Рис. 1.7.6 Терминал X 20  

Для сбора и учета данных об урожайности его можно переставить на уборочную машину. Используя программное обеспечение под управлением операцион­ной системы WindowsХР, можно создавать пятиуровневые карты с обозначением высот­ных отметок, имеются возможности для до­полнительного ввода характерных признаков выполняемых операций. Программное обе­спечение позволяет обмениваться данными с другими терминалами, цифровыми устройствами и системами. Терминал имеет несколько разъемов с портами, которые содержат последовательные интерфейсы, сеть Ethernetи локальную сеть. Это позволяет в реальном време­ни осуществлять взаимодействие с другими цифровыми системами, получать доступ в Интернет, производить мониторинг и переходить на управление от одной машины к другой, передавать данные в офис фирмы и получать оттуда соответствующую информацию. Усовершенствованная мод. ZYNX20 позво­ляет пересылать картограммы технологической операции и записывать их в память через электронную почту. Экранная система автоматического вожде­ния содержит виртуальную трассу для параллельного вождения, вождения по кругу и криволинейной траектории. Поставляемое по заказу вспомогательное устройство рулевого управления обеспечивает повышенную точность вожде­ния. Вместе с терминалами поставляется приемник двоичных частотных сиг­налов MAPHP, обеспечивающий точность вождения ±5-10 см между соседни­ми проходами без необходимости применения базовых станций, совместим с большинством систем автоматического вождения других производителей, предоставляет возможность приема бесплатных спутниковых сервисов Egnos и OmniStar или корректирующих сообщений от базовой станции RTK-сервиса.  

Рис. 1.7.7 Принцип работы системы автоматического вождения TruPath 

Фирма «Торсоп» совместно со своей дочерней компанией «TSDIntegratedControls» предлагает систему автоматического вождения сельскохозяйственных агрегатов TruPath (рис. 1.7.7), которая отслеживает сигналы 24 спутников GPS (США) и 9 спутников сервиса GLONASS (Россия). Это на 33% больше, чем у обыч­ных систем автоматического вождения, что обеспечивает безотказную работу в течение суток независимо от географического положения. Содержит приемник (1), который обнаруживает и декодирует сигналы со спутников. Бортовой ком­пьютер с программным обеспечением обрабатывает данные позиционирова­ния и передает их в контроллер Pved-CL (2) рулевого меха­низма и в датчик (3) положения рулевого колеса. Контроллер, установленный на гидрораспределителе, управляет объ­емным потоком масла, подаваемого в цилиндры, и тем самым осуществляет управление направ­лением движения.