Навигационное оборудование завоевывает все большую популярность в сельском хозяйстве. GPS-системы облегчают работу механизаторов и помогают аграриям сэкономить до 1500 руб./ га. Единственное формальное ограничение – необходимость получения лицензий на точное определение географических координат – с этого года ликвидировано. Теперь спрос на GPS станет ажиотажным, прогнозируют эксперты.
Для хозяйств, где активно работают со средствами защиты растений или удобрениями, вопрос купить или не купить GPS, уже не стоит, говорит гендиректор агропредприятия «Самара-Солана» Владимир Молянов. Обсуждаются лишь вопросы, сколько приобрести приборов и на какую технику установить.
Если в 2004 г. хозяйства, где начали использовать навигационное оборудование, можно было сосчитать по пальцам одной руки, то по итогам 2006 г. их число перевалило за сотню, замечает директор инженерного центра «Геомир» Владимир Воронков. В регионах, где аграрии успели опробовать эти приборы, продажи растут, доволен он. В «Геомире» уже задумываются о создании постоянно действующей демонстрационной площадки в Калужской области, где будут проводиться показы всех технологий, связанных с использованием GPS-приборов.
Без ограничений
Другие продавцы навигационного оборудования для АПК тоже готовятся к ажиотажному спросу. С 2007 г. сняты все ограничения по точности определения координат на поверхности земли, рассказывает Воронков. Если раньше информация о местоположении объекта, определенная с точностью свыше 30 м, являлась секретной и все соответствующие работы подвергались обязательному лицензированию в Роскартографии и ФСБ, то теперь никаких специальных разрешений и лицензий для использования GPS-приборов не требуется.
По подсчетам Воронкова, потенциальная емкость российского рынка навигационных систем для управления сельхозтехникой – около 10 тыс. штук. Все приборы импортные. Сейчас в стране сертифицировано оборудование трех мировых производителей – Trimble, Agrocom и John Deere. Системы Greenstar от John Deere подходят только к сельхозтехнике этого производителя. Оборудование от Trimble и Agrocom универсальное и может устанавливаться на любые модели тракторов, самоходных опрыскивателей и комбайнов, в том числе отечественных.
Как замечает руководитель компании «Евротехника-GPS» Яков Бекетов, на российской технике устойчиво работают системы параллельного вождения, а вот с эксплуатацией автопилотов возможны трудности. Как правило, автопилот требует подключения к гидравлической системе трактора, а у отечественных моделей это «слабое звено», поясняет он.
Покупать дорогую технику и водить ее как попало неразумно, считает Воронков. К такому мнению приходит большинство аграриев, которые уже опробовали GPS-оборудование на своих полях. Работать с навигационными приборами удобно, говорит Молянов. Они позволяют экономить расходные материалы и ГСМ, оптимизировать полевую логистику – передвижение техники с поля на поле и внутри поля, перечисляет Воронков. В результате загрузку техники можно увеличить в 2-3 раза. Воронков вспоминает историю одного из своих клиентов: «В хозяйстве было два одинаковых трактора John Deere стоимостью 0 тыс. каждый. Один работал по 6 часов в день, другой, на котором установили систему параллельного вождения, – по 14. Причем GPS-оборудование окупилось за год», – резюмирует Воронков.
Покупатели навигационного оборудования – люди, которые умеют считать деньги, уверен Воронков. В хозяйстве «Самара-Солана», например, GPS-системы на тракторах помогают сэкономить до 1500 руб./га, говорит Молянов. «Мы используем параллельное вождение при обработках средствами защиты растений и внесении удобрений, потому что оно позволяет избавиться от перекрытия стыковочных рядов, – рассказывает он. – Удобрения и яды – это 30% затрат на выращивание большинства полевых культур. А благодаря применению GPS-технологий мы снижаем расход этих препаратов и ГСМ, сокращаем время работы механизатора на каждой операции. Фактически приборы окупили себя за один сезон, поскольку избавили нас от тех повреждений, которые могли быть при двойной обработке химией, и пустых участков, куда раньше не попадали препараты».
С приобретением широкозахватной техники использовать маркеры стало невозможно, и GPS-системы пришли им на смену, рассказывает инженер компании «Гелио-Пакс-Трейд» (Волгоградская область) Сергей Карев. Шесть систем параллельного вождения установили в хозяйстве компании на «Белорусы» и импортные трактора, которые агрегатируются с 12- и 18-метровыми сеялками, а также 24-метровым опрыскивателем. Точная навигация позволила отказаться от технологических колей на полях, которые раньше использовались в качестве ориентиров при опрыскивании, и увеличить скорость обработок без потери качества, доволен Карев.
По мнению Воронкова при внедрении GPS-технологий можно добиться того, что 10 тыс. га будет обслуживать 1 трактор, 1 опрыскиватель и 6 человек.
Использование навигационного оборудования – первый шаг к точному земледелию, считают в компании «Евротехника». А точное земледелие – это прежде всего экономия на оперативных затратах, добавляет Молянов. «Кроме GPS-навигации, выгодно использовать датчики урожайности, которые дают аналитическую информацию для агронома, – уверяет он. – Это особенно важно для крупных хозяйств, когда в день убирается по 300–400 га».
Воронков советует внедрять GPS-технологии поэтапно. Сначала оснастить трактора системами параллельного вождения, затем поставить GPS-приборы и датчики урожайности на комбайны, после этого – на всех подвижных объектах установить датчики контроля местонахождения и функционирования. Он предупреждает, что нерадивым механизаторам постоянный контроль может не понравиться. «Недавно наши специалисты выезжали в хозяйство ремонтировать GPS-оборудование по гарантии, а оказалось, что тракторист просто снял прибор и оставил его в гараже, говоря руководству, что он не работает», – вспоминает Воронков. А вот квалифицированные механизаторы, по наблюдениям Карева, осваивают работу с GPS за 2-3 дня.
Не переплатить
Модели GPS-приемников отличаются по защищенности от помех, возможностям приема корректирующих поправок и максимальной точности определения координат. Сорокин из «Навгеокома» советует, прежде чем приобретать прибор, ответить для себя на вопрос: «Сможет ли GPS-приемник обеспечить необходимую точность?»
Все GPS-системы для сельского хозяйства, помимо абсолютной точности определения географических координат в каждой конкретной точке, имеют еще такую характеристику, как относительная точность. Она подразумевает точность определения расстояния одного рядка относительно другого при проведении различных сельскохозяйственных работ. И если GPS-прибор по своим характеристикам способен обеспечить абсолютную точность определения географических координат около 1 метра, то относительная точность у него будет гораздо выше – около 7–8 см, утверждает Воронков. Поэтому, если приборы параллельного вождения или автопилоты используются в хозяйстве только для обработок средствами защиты растений и разбрасывания удобрений, он советует обходиться без дополнительных сервисов. «Не стоит переплачивать, если достаточно пройти один раз по полю, и далее программа сама будет рассчитывать последующие проходы с высокой относительной точностью», – советует он. И добавляет, что простейшие модели GPS-приемников дают относительную точность 30 см.
Такая точность неприемлема только для посева пропашных культур и овощей, а также проведения междурядных обработок. Чтобы обеспечить ее, придется воспользоваться дифференциальным сервисом. По словам Сорокина, на территории России действуют два основных его вида – европейская система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Services – система широкозонной дифференциальной навигации) и спутниковый дифференциальный сервис OmniSTAR от компании Fugro.
Сигнал EGNOS передается по каналам геостационарных телекоммуникационных спутников, позволяя достигать относительной точности параллельного вождения 15–30 см. Принимать сигнал этого сервиса может любой GPS-приемник. Единственное ограничение – неустойчивость работы. Именно по этой причине в хозяйствах компании «Гелио-Пакс-Трейд» отказались от использования поправок EGNOS, замечает Карев.
OmniSTAR базируется на передаче дифференциальных поправок через геостационарные спутники, формирующие направленные пучки над определенными районами земной поверхности. Этот сервис платный и предусматривает несколько видов подписки, в зависимости от требуемой точности и региона работы GPS-приемников. Наиболее точный сервис обеспечивает точность на уровне 3–8 см. Он распространяется только на территорию европейской России. За Уралом и в Сибири работает другой сервис от OmniSTAR – XP, который обеспечивает 10-сантиметровую точность. Относительную точность до 30 см и абсолютную на уровне 0,5–2 м при удалении от сети наземных дифференциальных станций до 1000 км обеспечивает VBS сервис. Он работает на основе сети базовых станций с передачей дифференциальных поправок в формате RTCM SC-104 и требует использовать кодовые GPS-приемники. Стоимость годовой подписки на сервисы OmniSTAR составляет от 1450 до 2000 евро.
3 см – это фантастика
Максимальную точность – до 1–3 см – гарантируют поправки от локальной базовой станции, которая устанавливается на краю поля. Она представляет собой чемоданчик весом до 4 кг, в котором находятся GPS- приемник, антенна, радиомодем и антенна. Для работы по этой технологии на трактор устанавливается радиомодем. Поправки от базовой станции передаются по радио, уточняет Сорокин. Поэтому ее использование сопряжено с необходимостью оформления лицензий на высокочастотный или ультравысокочастотный радиоканал. Поэтому Воронков не советует аграриям приобретать базовые станции: это может отбить всякую охоту использовать GPS.
Максимальная дальность распространения радиопоправок ограничивается несколькими десятками километров и зависит от наличия препятствий на пути радиосигнала – лесов, холмов, зданий. Как правило, базовую станцию нужно перемещать с поля на поле вслед за движением сельхозтехники, рассказывает Сорокин из «Навгеокома». Стоимость базовой станции, по данным компании, достигает тыс.
В хозяйстве тюменской группы компаний «АгроИнтел» используют поправки в режиме RTK от собственной базовой станции уже третий год. А Карев из «Гелио-Пакс-Трейда» считает, что такая точность в сельском хозяйстве не требуется. «Мы даже специально ограничиваем GPS-приемники до 15-сантиметровой точности, – объясняет он. – Работать с большей точностью на полях сложно: система постоянно указывает на микроотклонения от курса и это нервирует механизатора». И вообще точность 1–3 см – это фантастика, уверен Карев. Поэтому в «Гелио-Пакс-Трейде» приобрели самые простые системы Outback S без указателей разворотных полос и даже отказались от использования дифференциальных сервисов.
Автор – корреспондент медиа-группы «Крестьянские ведомости». Материал написан специально для «Агротехники и технологий»
Как работают GPS
Система GPS (Global Positioning System – система глобального позиционирования) была разработана в 1973 г. Министерством обороны США, чтобы обеспечить определение местоположения, синхронизацию времени и получение навигационных сигналов американскими военнослужащими и гражданскими пользователями по всему миру, рассказывает глава департамента точного земледелия компании «Навгеоком» Александр Сорокин. Это спутниковая навигационная система, известная также под названием NAVSTAR. Она состоит из работающих в единой сети 29 спутников, которые находятся на 6 орбитах высотой около 17 000 км над поверхностью Земли. Спутники движутся со скоростью около 3 км/сек., совершая два полных оборота вокруг планеты менее чем за 24 часа. Сигнал хотя бы от нескольких (от 5 до 12) спутников, находящихся в прямой видимости, будет приниматься в любой точке земной поверхности и околоземного пространства в любое время.
Чтобы использовать космические навигационные системы в АПК, достаточно установить на сельхозтехнику специальный прибор – GPS-приемник, постоянно получающий сигналы о местоположении навигационных спутников и расстояниях до них. На базе GPS-приемников, обеспечивающих связь со спутниками и определяющих координаты, разработаны системы параллельного вождения и автопилоты для управления движением тракторов и комбайнов.
Система параллельного вождения состоит из GPS-приемника с внешней антенной, контроллера и курсоуказателя. Они легко и быстро устанавливаются на любой сельхозагрегат, требуется только подключение к электропитанию и установка внешнего блока (приемник GPS) на входящих в комплект магнитной либо воздушной присосках. Стоимость таких систем варьируется от 6 до 9 тыс. евро.
Курсоуказатель располагается внутри кабины – обычно над рулем или перед рычагами управления. Механизатору не нужно переключать внимание на отслеживание внешних ориентиров, поэтому он меньше отвлекается от вождения и наблюдения за приборами. GPS-приемник определяет текущее положение машины, а процессор запоминает траекторию движения и маршрут. Если тракторист уехал с поля для дозаправки или вынужден был прекратить работу из-за непогоды, то впоследствии он может вернуться в точку, где была остановлена работа, и продолжить вождение по выбранной ранее траектории.
Современные системы с GPS-навигацией позволяют прокладывать и отслеживать как прямолинейные, так и криволинейные траектории движения и их сочетания. Возможность запоминать не только конечные и начальные точки ряда, но и любую кривую в качестве опорной линии позволяет реализовать самые разные варианты обработки полей.
Автопилот, в отличие от систем параллельного вождения, обеспечивает движение по маршруту без вмешательства механизатора. Отклонения от заданной траектории, вырабатываемые GPS-прибором, через специальные устройства вводятся непосредственно в систему управления ходовой частью. Полностью автоматические системы управления состоят из устройства параллельного вождения, контроллера и исполнительного механизма, который подключается к гидравлике трактора.
Бывают варианты автопилота с подруливающим устройством – исполнительным механизмом, который устанавливается на рулевую колонку, что позволяет удерживать сельхозмашину на заданном маршруте. При необходимости механизатор в любой момент может взять управление на себя. Автопилоты на 5–10 тыс. евро дороже систем параллельного вождения.
Диана Насонова
Журнал «АгроТехника»
№1, зима 2007
www.agro-technika.ru
http://www.agro-technika.ru/news/581/