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 которые
механизатор будет ориентироваться во время работы;

2. Применение выкидных или пенных маркеров;

3. 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:

1. Дефицит информации о преимуществах, склонность руководителей сельхозпредприятий к «традиционным» методам хозяйствования.

2. Затраты времени на освоение, необходимость повышения квалификации специалистов.

3. Отсутствие на отечественном рынке роботизированной с.х. техники, в том числе, российского производства.

4. Отсутствие отечественного программного обеспечения.

5. Низкая доходность предприятий АПК, снижающая вероятность
внедрения ГИС.