Рисунок 3. ГИС «Агроаналитика» на базе Wialon
Данная технология позволяет отображать след сельхозмашины с точностью до 2,5 см2, что имеет немаловажное значение в земледелии и позволяет извлечь максимальную пользу из сельхозугодий за счет точных технологических операций. Модуль АгроКонтроль сегодня доступен от компании АГРОштурман, нашего партнера, который давно зарекомендовал себя на рынке систем мониторинга для сельскохозяйственных предприятий. Более пяти лет модуль «АгроКонтроль» на базе Wialon демонстрирует отличные результаты и продолжает развиваться, предлагая новые возможности пользователям17.
ГИС «Агроаналитика» изначально разрабатывалась как дополнение к системе Wialon. Сегодня же это полноценное профильное решение на базе Wialon, которое интегрирует воедино работу агрономического, инженерного и экономического отделов сельхозпредприятия.
Возможности системы:
- Создание электронных карт полей в системе мониторинга (определение границ полей, картирование урожайности, контроль работы техники в границах поля и т.д.).
- Контроль хода и качества выполнения работ в рамках посевной/уборочной кампании (соблюдение скоростных характеристик ТС, расчет объема выполненных работ, определение типа тех операции и т.д.).
- Обеспечение сохранности и безопасности (идентификация ТС, информация о точном месте выгрузки урожая и т.д.)
ГИС «Агроаналитика» позволяет вести журнал полевых работ и учет технологических операций, а также строить отчеты по полевым работам. Отчеты по полевым работам строятся в любых разрезах за любые интервалы времени. Их можно сгруппировать по культуре, филиалу, водителю, технологической операции и т.д.
В системе от есть возможность автоматического либо ручного формирования путевых листов. В путевой лист выводятся основные показатели рабочей смены: начало и окончание смены, водитель, пробег, расход топлива, моточасы и т.д. Путевые листы можно экспортировать в 1С.Чтобы контролировать расход топлива, ГИС «Агроаналитика» позволяет вести учет движения топлива с формированием отчета по заправкам техники с сопоставлением источника заправки. В отчете выводится информация о дате и времени заправки, водителе, количестве топлива, заправленного в бак техники, а также количестве топлива, выданного со склада ГСМ.
На сегодняшний день ГИС «Агроаналитика» предлагается компанией Mielta ? производителем телематического оборудования и интегратором систем спутникового мониторинга автотранспорта. Чтобы оценить возможности системы в деле, Mielta по запросу готова бесплатно предоставить клиентам Gurtam облегченную версию ПО.
1.3. Использование системы ГЛОНАСС как процесс модернизации сельскохозяйственных машин
Планирование и управление технологическими процессами всельском хозяйстве является необходимым условием повышения эффективности производства сельхозпродукции, снижения издержек и повышения конкурентоспособности продукции отечественных сельхозпредприятий. Планированием производства на предприятиях занят экономический отдел [4].
На сегодняшний день в сельскохозяйственных предприятиях планирование технологий происходит путем составления технологических карт с использованием номинальной и принятой в хозяйстве производительности используемых машин.
При таком планировании не учитывается фактическая производительность машины, которая зависти от ее технического состояния [18].Контроль и управление технологическими процессами также происходит после проведения работ и расчета затрат, произведенных фактически. Все это в конечном итоге приводит к удорожанию технологий, увеличению трудоёмкости, что в конечном итоге приводит к увеличению себестоимости продукции.
Ещё одним из применений ГЛОНАСС в сельском хозяйстве - это рынок сельхозтехники. Оборудованием навигации и отслеживания оснащаются все машины данного типа. Вопрос стоит лишь в рациональности их использования и применения. И плюсы данной технологии не заставят себя долго ждать. На этапе посева зерновых посевные машины, оборудованные системами навигации способны не просто максимально эффективно и точно использовать сельскохозяйственные площади, но и производить посадку с точностью до пары сантиметров. Весь процесс засева может быть полностью автоматизирован и отслеживается по эффективности засева. Так же полностью автоматизирован маршрут посева, обеспечивается прямолинейность прохода посевного аппарата, фиксируются малейшие отклонения машины от заданной траектории движения и в режиме реального времени возможна корректировка движения. Важно отметить, что различные виды деятельности, выполняемые на поле, требуют различных уровней точности: например, посев требует высочайшей точности, а процесс внесения удобрений не нуждается в высокой детализации. Системы точного позиционирования так же помогают оптимизировать и другие работы посевных:
Уменьшение простоев техники из-за неблагоприятных погодных условий;
Минимизация уплотнения почвы по причине вождения техники по колее;
Уменьшение перехлёста и пропусков при орошении и вносе удобрений;
Контроль и уменьшение расхода топлива;
Контроль за техникой и оборудованием, выявление нецелевого и неэффективного использования.
При вносе удобрений и химикатов при посевной деятельности системы ГЛОНАСС и программное обеспечение осуществляют максимально точную настройку внесения удобрений и опрыскивания сельскохозяйственных культур основываясь на данных поступающих от бортовых датчиков с/х машин, интерактивных карт посевных площадей и спутниковых систем.
Ещё одной полезной сферой применения GPS технологии стала система точной ирригации (полива) для оборудования линейного полива. Данная система повышает точность и качество поливного оборудования и процесса орошения.
Завершающим этапом при выращивании зерновых культур естественно является сбор урожая. Благодаря спутниковым картам определяется порядок сбора урожая с самых "зрелых" участков, планируется и отслеживается маршрут сбора и даже скорость движения уборочных комбайнов. Процесс полностью автоматизирован и контролируется диспетчером в режиме реального времени. Во время сбора урожая ГЛОНАСС приёмники в сочетании с мониторами намолота предоставляют точные пространственные координаты для данных мониторинга намолота, которые могут быть использованы для составления карт намолота каждого поля. Эти карты далее используются фермерами в качестве входных данных в последующих сельскохозяйственных циклах.
Важность, эффективность и полезность технологий ГЛОНАСС/GPS без сомнений высока в сельском хозяйстве и выращивании зерновых, в частности. Но у данного оборудования есть ряд недостатков: высокая стоимость систем, оборудования и программного обеспечения, а также отсутствие и нехватка квалифицированных кадров для обслуживания системы. Несмотря на это, сельское хозяйство России активно осваивает данные технологии в своих хозяйствах. Мы находимся пока не на первых местах, но благодаря поддержке правительства РФ и внедрению инноваций в сельское хозяйство, в ближайшее время и мы будем гордится своими технологиями при выращивании зерновых культур12.
Решения на основе ГНСС используются для обеспечения четкого следования сельскохозяйственной техники по заданной траектории. На практике сельскохозяйственные орудия могут отклоняться от этой траектории по ряду причин, таких как15:
- Наличие крутых откосов или пересеченной местности - сельскохозяйственные орудия проявляют тенденцию к смещению под гору или к непредсказуемому движению;
- Склоны - на подобных рельефах, сельскохозяйственные орудия могут подвергнуться нисходящему эффекту;
- Земледелие вокруг уступов и контуров - сельскохозяйственные орудия могут упасть с тропы/колеи;
- Отклонения от первоначального направления - в случаях, когда несколько орудий буксируются последовательно одно за другим;
- Поперечные силы могут воздействовать на орудия и привести к отклонению их движения от той же траектории, что и трактор;
- Различия в состоянии грунта - они могут привести к значительным отклонениям в движении крупных сельскохозяйственных орудий.
Все перечисленные отклонения от траектории движения могут значительно повлиять на эффективность полевых работ, заставляя фермера останавливать трактор для возврата орудия на первоначальную траекторию. Это требует времени, дополнительных расходов топлива и создает риск нанесения повреждений растущему урожаю или возделываемой почве.
Во избежание этих проблем конечные пользователи проявляют интерес к решениям, обеспечивающим наведение сельскохозяйственных орудий. В настоящее время на рынке предлагаются два варианта подобных решений:
- Пассивные решения по наведению сельскохозяйственных орудий: в этом варианте, приемник удерживает орудие на желаемой траектории на основании траектории, по которой следует трактор, а также учитывает геометрию / специфическую динамику орудия.
- Активные решения по наведению сельскохозяйственных орудий: в этом варианте решения рулевое управление сельскохозяйственного орудия осуществляется независимо от трактора.
Промышленность разработала три основных типа подобных решений, которые, соответственно, используют:
- Крупные диски/сошники для направления орудия;
- Поворотные оси или колеса на сельскохозяйственном орудии;
- Трехточечные системы сцепки, позволяющие поперечные или боковые перемещения в режиме реального времени.
На сегодняшний день в сельскохозяйственном производстве широко внедряются современные технологии отечественных и зарубежных разработок. В сельском хозяйстве Российской Федерации широко представлены практически все мировые лидеры. Почти все они предлагают внедрить технологии собственного производства. При этом обещая очень хорошие финансовые показатели. Однако при этом проведение комплексной оценки этих технологий показывает, что зачастую заявленные показатели недостигаются.
Это зависит от:
- человеческих факторов;
- природно-климатических условий;
- технического состояния машин и оборудования.
На сегодняшний день на рынке широко представлены различные решения для мониторинга технических средств. Большинство этих продуктов рассчитаны на применение в автотранспортных парках. На рынке присутствуют как отечественные так зарубежные производители. Мобильный модуль может быть построен на основе приемников спутникового сигнала, работающих в стандартах NAVSTAR GPS или ГЛОНАСС.
В настоящее время в России активно продвигается и лоббируется использование сигналов спутников ГЛОНАСС, разработка и производство клиентского оборудования мониторинга для этой системы. Принят ряд законодательных актов, в основе которых лежит указ президента РФ № 638 «Национальная программа возрождения навигационной системы ГЛОНАСС».
Во исполнение указа правительством России принят ряд нормативных документов, которыми определены полномочия федеральных органов исполнительной власти по поддержанию, развитию и использованию системы ГЛОНАСС, а также определены транспортные, технические средства и системы, подлежащие оборудованию аппаратурой спутниковой навигации. [1]
Также на рынке широко представлены и иностранные разработки. Их отличием от отечественных является применение технологий автоматического вождения и управления техническими средствами систем, наиболее распространенных - это AMS от JohnDeere.
Однако применение средств автоматического вождения и управления применимо только на тех тракторах и комбайнах, где установлено соответствующее оборудование. Однако существенным недостатком является высокая стоимость оборудования, где только комплект оборудования стоит 150-450 тысяч рублей в зависимости от комплектации и до 1,5 млн. рублей на программное обеспечение.
Например, AUTO-GUIDE 3000Представляет собой комплексную систему автоматического управления с поддержкой функции "handsfree", которая обеспечивает точность позиционирования до сантиметра, при использовании спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. Особенностью данной системы является возможность ее применения на нескольких видах техники производства АГКО.
VARIOGUIDE - система автоматического вождения, созданная специально для техники Fendt. За счет применения новой технологии спутниковой навигации VarioGuide увеличивает охват сельскохозяйственных угодий и позволяет снизить расход посевного материала.
AUTO-GUIDE - система автоматического вождения Auto-Guidexls - это интегрированное решение на клавишных комбайнах MasseyFerguson, которое позволяет сельхозпроизводителям и подрядчикам повысить эффективность ее использования при проведении работ в поле.