С внедрением в аграрное производство технологии точного земледелия стало распространенным использование систем параллельного и автоматического вождения.

По сравнению с обычным управлением машинно-тракторным агрегатом использование этих систем при выполнении технологических операций позволяет исключить повторные обработки соседних проходов (перекрытий) и пропуски необработанных участков, повысить производительность и комфортность работы, снизить утомляемость водителя и сократить расход топлива.

Умные системы

Система параллельного вождения является наиболее простым, доступным и недорогим устройством для управления движением техники. Применение такой системы предполагает участие механизатора в управлении машиной. Система состоит из GPS-приемника с внешней антенной, контроллера и курсоуказателя, которые легко и быстро устанавливаются на любой сельскохозяйственный агрегат, требуется только подключение к электропитанию и установка внешнего блока (приемника GPS). Данная система позволяет проводить полевые работы (вспашка, культивация, посев, внесение удобрений, уборка урожая) с максимальной точностью. Также важным ее преимуществом является возможность обработки поля ночью с той же эффективностью и точностью, что и днем. Система параллельного вождения основана на использовании сигнала спутниковой навигации.

Система автоматического вождения отличается от системы параллельного вождения тем, что отклонения от заданной траектории, определяемые GPS-приемником, через специальные устройства, которые монтируются непосредственно в систему управления ходовой частью, обеспечивают максимальную точность движения по маршруту без вмешательства механизатора. В последнее время появились также исполнительные механизмы, которые устанавливаются на рулевую колонку.

Как показывает опыт, использование этих систем обеспечивает рост производительности труда, сокращение затрат за счет более эффективного использования основных производственных ресурсов (ГСМ, семена, удобрения, средства защиты и т. д.). Что касается Республики Казахстан, то лишь небольшое количество предприятий принимает решение использовать данную технологию. Это связано в первую очередь с финансовыми затруднениями при внедрении данной технологии.

Испытания в Казахстане

В рамках проекта «Трансферт и адаптация технологий по точному земледелию при производстве продукции растениеводства по принципу «демонстрационных хозяйств (полигонов)» в Северо-Казахстанской области» Костанайским филиалом ТОО «Научно-производственный центр агроинженерии» в 2019 году были проведены испытания посевного комплекса и самоходного опрыскивателя, оборудованных системами автоматического вождения.

Сравнительные испытания на посеве зерновых выполнялись посевным комплексом John Deere 1890 в агрегате с трактором John Deere 9410R с системой GPS-навигации «GreenStar-2» AutoTrac и контроля высева семян, и без системы.

Результаты испытаний показали, что применение системы GPS-навигации «GreenStar-3» AutoTrac и контроля высева семян позволяет уменьшить величину перекрытия, что, соответственно, влияет на увеличение рабочей ширины захвата посевного агрегата – у агрегата с наличием системы она больше на 40 см и составляет 12,8 м. Применение системы автоматического управления позволяет обеспечить более высокие технико-эксплуатационные и экономические показатели: повысить производительность на 5,7%, снизить удельный расход топлива на 4,0%, расход семян на 2,1%, снизить прямые затраты на 8,2%. Распределение показателей представлено на рисунке 1.

Также проведены сравнительные испытания самоходного опрыскивателя John Deere 4730 с системой GPS-навигации «GreenStar-2» и автоматического управления, и без системы. На рисунке 2 представлен монитор системы GPS-навигации и автоматического управления «GreenStar-2». По результатам испытаний установлено, что указанная система оказывают существенное влияние на рабочую ширину захвата опрыскивателя, вследствие изменения перекрытия смежных проходов. Так, при работе агрегата с использованием систем GPS-навигации и автоматического управления «GreenStar-2» рабочая ширина составила 30,4 м, что на 2,6 м больше, чем без системы.

Применение систем GPS-навигации автоматического управления «GreenStar-2» на самоходном опрыскивателе John Deere 4730 также позволяет обеспечить более высокие технико-эксплуатационные и экономические показатели: повысить сменную производительность на 15%, снизить расход ГСМ на 17% и гербицидов на 14,5%. Прямые затраты денежных средств с применением данной системы снижаются на 9%. Распределение показателей представлено на рисунке 3.

***

По результатам сравнительных испытаний в условиях Северо-Казахстанской области установлено, что применение системы автоматического вождения на посеве зерновых и химической обработке позволяет повысить производительность, снизить прямые затраты, расход топлива, семян и гербицидов.

авторы: Лаптев Н.В., Полищук Ю.В.,
Комаров А.П, КФ ТОО «НПЦ агроинженерии»