Умное поле начинается с умного руля

Когнитивный щит для механизатора

Даже самый опытный водитель не может управлять трактором с идеальной точностью на протяжении всей смены. Работа механизатора — это постоянное напряжение и регулярная борьба с усталостью. Исследования, проведенные НИИ медицины труда академика Н. Ф. Измерова в 2023 году, показывают, что уже через четыре часа монотонной работы тракторист сталкивается с:

• сенсорным утомлением: концентрация внимания снижается на 27-35%;
• кумулятивной усталостью глаз из-за постоянного визуального контроля за бороздой;
• мышечной статической нагрузкой — напряжение в плечевом поясе достигает 85% от максимальной нагрузки.

Автопилот выполняет функции нейрокогнитивного ассистента, беря на себя:

• стереотипные двигательные операции;
• постоянный визуальный контроль маркерных линий;
• прогнозирование траектории с сантиметровой точностью до 2 см.

При нагрузке 250 рабочих дней в год автопилот снижает частоту проявлений синдрома хронической усталости на 92 эпизода и исключает до 17 потенциально аварийных ситуаций за сезон. Эти показатели демонстрируют, что современные технологии автоматизации создают эффективный нейроэргономичный интерфейс взаимодействия человека с машиной, выполняя двойную функцию: не только повышая производительность, но и существенно увеличивая профессиональное долголетие механизаторов за счет снижения физической и психоэмоциональной нагрузки.

Непозволительная роскошь?

Бытует мнение, что автопилот — это дорого. Но на самом деле это не трата, а инвестиция. Автопилот помогает сэкономить довольно много денег. Судите сами: трактористы часто делают перекрытия, лишние прогоны техники, сжигая больше топлива, расходуя лишние семена и удобрения. С автопилотом агрегаты идут по прямым линиям, экономя расходуемые в поле материалы. Кроме того, неровные стыковые рядки мешают растениям расти равномерно. Автопилот создает идеальные условия для каждого растения, что может значительно увеличить урожай, а значит и доход предприятия.

Еще один момент — резкие повороты вредят технике. Автопилот делает работу более плавной, что продлевает срок службы трактора и орудий. Меньше ремонтов — меньше затрат.

В целом наши расчеты показывают, что автопилот окупается за один сезон даже на небольших площадях. Так, на 500 гектаров автопилот может сэкономить от 1,2 млн рублей.

Бесплатно или платно: какую точность выбрать?

Последние несколько лет фермеры сталкиваются с проблемами в использовании спутниковых систем для точного земледелия. Популярные зарубежные сервисы сигналов коррекции стали недоступны: некоторые полностью заблокировали доступ для российских пользователей, другие формально доступны, но оплатить их почти невозможно. Это особенно критично для предприятий, где используется техника западных производителей.

Приведу примеры доступных сегодня технологий:

• Бесплатный сервис PPP (Precise Point Positioning) использует поправки от спутников Galileo HAS и Beidou B2b. Точность составляет 10–15 см от ряда к ряду, что идеально для подготовки почвы, опрыскивания и посева зерновых культур.
• RTK (Real Time Kinematic) требует подключения к сети или одиночной базовой станции. Точность 1-3 см подходит практически для любых агроопераций.
• Новый сервис Fast PPP-AR (Ambiguity Resolution) обеспечивает высокоточное позиционирование по горизонтали — 1,5 см, по вертикали — 3 см, поправки передаются через шесть геостационарных спутников, что гарантирует видимость минимум двух спутников на всей планете. Подходит для площадей с ограничениями по установке базовых станций и подключением к сетям GSM.

Электрика или гидравлика?

Тип исполнительного механизма автопилота существенно влияет на точность и адаптивность систем.

Электрический мотор для рулевой колонки — экономичный вариант, который устанавливается за 2-3 часа и не требует вмешательства в гидросистему тягла. Однако такой механизм может иметь задержку реакции и сниженную точность захода автопилота на линию. Точность вождения зависит от состояния рулевой колонки, поэтому китайские электрические автопилоты часто оснащаются датчиками угла поворота, что компенсирует возможные недостатки.

Гидравлический распределитель, подключенный напрямую к рулевому контуру трактора, обеспечивает максимальную точность. Тандем распределителя и датчика угла поворота позволяет трактору захватывать линию на высоких скоростях и под углом 90° к ней. Хотя гидравлика стоит дороже и требует профессиональной установки и настройки, она гарантирует высокую точность управления.

Иногда автопилоты не могут обеспечить точность непосредственно на орудии. В этих случаях используют системы Implement Steering — это технология управляемого смещения сельскохозяйственного орудия с двойным позиционированием. Трактор движется с помощью автопилота, а на орудии также установлен спутниковый приемники и механизмы, которые могут сдвигать орудие или его части. Если орудие отклоняется, система сразу же корректирует ее положение. Точность и скорость движения агрегата очень высокие. Окупаются такие решения на специальных культурах, полях со сложным рельефом и широкозахватных машинах. 

Невидимая угроза

Радиоэлектронная борьба (РЭБ) в некоторых регионах России — серьезная проблема. Глушение сигнала GNSS, подмена координат приводят к отключению автопилота и/или «скачкам» трактора на карте на десятки километров. Сегодня на рынке можно встретить автопилоты для сельхозтехники с маркировкой «устойчивые к РЭБ». Однако это не более чем маркетинговый ход, а не реальная защита. Обещания таких продавцов — чаще всего обман.

Автопилоты, даже самые продвинутые, полагаются на спутниковую навигацию. Никакие ухищрения не помогут им продолжать работу без GPS. Чтобы автопилот действительно был устойчив к РЭБ, он должен быть оснащен специальными антеннами, альтернативными каналами связи и т.п. Недобросовестные продавцы заявляют, что их автопилоты имеют защищенный режим работы. Но на самом деле 99% сельскохозяйственных автопилотов используют стандартные GNSS-приемники, которые не защищены от помех. Даже если добавить мощную фильтрацию, это не спасет от подавления.

Некоторые продавцы заявляют, что их система прошла испытания в полевых условиях. Но такие испытания обычно означают работу в зоне РЭБ, но без реального РЭБ-воздействия (отключили, переехали). Удача!  Настоящая проверка — это работа под действующей станцией РЭБ, но такие тесты никто не проводит. Пока же фермера остается мириться с рисками потерь урожая из-за сбоев автопилотов, испытывать кустарные средства и неработающие «лайфхаки» из Интернета.

Приобрести навигационное оборудование в рассрочку до 12 месяцев можно на платформе Поле.РФ. В каталоге представлены электрические автопилоты, системы параллельного вождения и агронавигаторы.

Заем с выплатой в конце срока

Получите деньги в течение 5 рабочих дней без лишних документов

Получить финансированиеПодробнее