Доклад на тему Новигация в сельском хозяйстве

Навигация в сельском хозяйстве.

В настоящее время рост цен на семена, минеральные удобрения, средства защиты растений, технику и другие средства производства в сельском хозяйстве приводит к необходимости повышать эффективность их использования. Перед руководителями и специалистами сельского хозяйства стоит задача повышения уровня менеджмента, как важного фактора для достижения результативного хозяйствования. Поставленную задачу решает новое направление под названием точное земледелие, которое в настоящее время получает все большее распространение во многих странах.
Точное земледелие – это комплексная высокотехнологичная система сельскохозяйственного менеджмента, включающая в себя технологии глобального позиционирования (GPS), географические информационные системы (GIS), технологии оценки урожайности, технологию переменного нормирования и технологии дистанционного зондирования земли (ДЗЗ).
Точное земледелие может применяться для улучшения состояния полей и агроменеджмента, по нескольким направлениям:
агрономическое - с учётом реальных потребностей культуры в удобрениях, то есть совершенствуется агропроизводство;
техническое - совершеннее управление рабочим временем на уровне хозяйства, улучшается планирование сельскохозяйственных операций;
экологическое - сокращается негативное воздействие аграрного производства на окружающую среду;
экономическое - рост производительности и/или сокращение затрат повышают эффективность аграрного производства.
Новые информационные и коммуникационные технологии позволяют легко и обоснованно управлять культурами на уровне поля. Принятие решений в сфере современного сельскохозяйственного производства требует специальной техники и машин, которые бы поддерживали технологии переменного внесения, например, переменного дозирования семян либо дифференцированного внесения удобрений и средств защиты растений.
Для внедрения точного земледелия необходимо следующее оборудование, устанавливаемое на тракторах, опрыскивателях, комбайнах и т.п.:
система позиционирования (например, на основе GPS/ГЛОНАСС навигационных спутниковых приемников);
аппаратно-программная система, которая интегрирует все доступные данные в разных форматах, в слоях и из различных источников, включая данные с различных датчиков и экспертные оценки агронома;
оборудование для отбора проб почвы;
оборудование для переменного дозирования (интегрированное в сеялку, разбрасыватель, опрыскиватель).
Спутниковая навигация уже применяется и в сельском хозяйстве, где используется для автоматической обработки земельных угодий комбайнами, уже сейчас позволяет значительно сократить производственные издержки, снизить себестоимость выпускаемой продукции. Круг применения технологий спутниковой навигации постоянно расширяется, и сейчас даже трудно представить, какие еще области применения космических навигационных систем появятся.
В настоящее время в агропромышленном комплексе достаточно широко применяются системы навигации для сельскохозяйственных машин и мобильных энергетических средств (тракторов). Основная задача такого рода систем - обеспечить прохождение трактора с агрегатом по полю так, чтобы каждая последующая полоса ложилась точно по краю предыдущей полосы без пропусков и перекрытий. Системы навигации являются неотъемлемой частью систем контроля и мониторинга, систем точного земледелия, систем автоматизированного вождения сельскохозяйственной техники и параллельного вождения.
В реальности, при традиционных способах обработки полей, без применения систем навигации, имеют место перекрытия и пропуски, в результате которых обработанное поле выглядит следующим образом.
Для обеспечения требуемой траектории движения трактора по полю с заданным расстоянием между смежными проходами существует несколько различных решений:
1) Установка видимых ориентиров (вешек) при вспашке, на которыемеханизатор будет ориентироваться во время работы;
Применение выкидных или пенных маркеров;
Использование спутниковых навигационных систем.
Даже опытный и добросовестный механизатор при работе с широкозахватными машинами не выдерживает точного расстояния стыковых проходов, не прибегая к помощи маркеров или помощников-сигнальщиков. Проблема точного вождения машинно-тракторных агрегатов усугубляется с увеличением ширины захвата современных сельскохозяйственных машин.
Ниже приведен пример космического снимка поля, обработанного с использованием систем спутниковой навигации.
Преимущества спутниковой навигации для обеспечения требуемой траектории движения трактора состоят в следующем:
Не требуются проведения работ по предварительной разметке поля;
Не требуются дополнительные расходные материалы для маркирования рядов;
Максимально используется ширина агрегата, сводятся к минимуму перекрытия соседних рядов;

Исключаются пропуски между соседними рядами;
Увеличивается коэффициент загрузки техники;
Обеспечивается возможность работы в условиях плохой видимости;
Повышается комфортность работы, снижается утомляемость водителя.
При выполнении технологических операций, требующих высокой точности, механизатору крайне сложно работать с необходимой скоростью в течении всей смены. Для решения подобных задач все более широко используются автопилоты для сельскохозяйственной техники. Применение данных систем позволяет повысить производительность и эффективность труда, снизить затраты на расходные материалы, сократить стыковую полосу (полосу между двумя проходами техники).
В целом подобные системы позволяют решать следующий спектр
задач:
определение географического местоположения, направление и скорости движения сельскохозяйственных транспортных средств;
контроль погрузки, транспортировки и разгрузки сельскохозяйственных грузов;
контроль расхода топлива, а также его несанкционированных сливов;
учет обработанных сельскохозяйственной техникой земельных угодий;
контроль времени начала и окончания выполнения работ;
контроль соблюдение скоростного режима при выполнении сельскохозяйственных работ;
контролировать нахождение объекта в пределах обозначенного участка (поля) с контролем времени входа/выхода;
контроль соблюдения маршрута и вскрытие фактов его нарушения; контроль расхода топлива согласно пройденному пути.
Динамичное развитие аграрного производства требует внедрения высокоэффективной системы земледелия, современных технологий сбора и обработки информации, необходимой для решения многочисленных производственных и управленческих задач с использованием современных технологий, в том числе - географических информационных систем (ГИС).
Применение космических и информационных технологий позволяет придать процессу управления сельским хозяйством страны такие свойства как глобальность, системность, оперативность, непрерывность.
В последние годы в области использования результатов космической деятельности в сельском хозяйстве отмечается определенный прогресс.
Но ГИСы в АПК сопровождают следующие проблемы внедрения:
Дефицит информации о преимуществах, склонность руководителей сельхозпредприятий к «традиционным» методам хозяйствования.
Затраты времени на освоение, необходимость повышения квалификации специалистов.
Отсутствие на отечественном рынке роботизированной с.х. техники, в том числе, российского производства.
4. Отсутствие отечественного программного обеспечения.
5. Низкая доходность предприятий АПК, снижающая вероятностьвнедрения ГИС.