Безпілотні системи водіння: нова ера аграрних технологій

Сучасне сільське господарство стрімко змінюється завдяки інноваційним технологіям, які доз-воляють оптимізувати виробничі процеси, підвищувати ефективність і зменшувати витрати. Одним із ключових напрямів розвитку є впровадження безпілотних систем водіння, які вже стали невід’ємною частиною роботи прогресивних фермерських господарств.

У цій статті ми розглянемо, що таке безпілотні системи водіння, які їх різновиди існують, а також наведемо приклади відомих компаній, які спеціалізуються на розробці такої техніки для аграріїв.

Що таке безпілотні системи водіння?

Безпілотні системи водіння – це технології, які дозволяють сільськогосподарській техніці (тракторам, комбайнам, обприскувачам тощо) працювати автономно або з мінімальним втручанням людини. Такі системи використовують супутникову навігацію (GPS, ГЛОНАСС, Galileo), датчики, камери, радари та штучний інтелект для точного виконання польових робіт, таких як посів, обприскування, внесення добрив чи збирання врожаю.

Основна мета таких систем – підвищити точність, зменшити витрати ресурсів (пального, насіння, добрив, гербіцидів) і виключити помилки, які можуть виникати через людський фактор. Наприклад, завдяки безпілотним системам можна уникнути перекриття або пропусків ділянок під час обробки полів, що дозволяє економити до 10-15% матеріалів і часу.

Основні різновиди безпілотних систем водіння

Безпілотні системи водіння можна класифікувати за рівнем автономності, типом техніки, а також за функціональним призначенням.

Системи паралельного водіння (курсовказівники)

Це базовий рівень автоматизації, який не є повністю безпілотним, але значно полегшує роботу оператора. Такі системи допомагають трактористу дотримуватися заданої траєкторії під час руху техніки по полю, використовуючи супутникові сигнали. Вони відображають на екрані траєкторію руху, попереджають про відхилення та допомагають уникнути перекриття або пропусків.

Приклад: система паралельного водіння дозволяє обробляти поле з точністю до 15-30 см, а при використанні корекційних сигналів (RTK) – до 2,5 см.

Автопілоти

Це більш просунутий рівень автоматизації, коли система не лише вказує напрямок, але й самостійно керує технікою. Оператор задає маршрут, а система забезпечує точне виконання завдань. Автопілоти можуть бути встановлені на трактори, комбайни, обприскувачі та іншу техніку. Вони використовують супутникові дані, датчики та електромеханічні приводи для управління кермом або іншими механізмами.

Приклад: автопілот може працювати вночі або в умовах поганої видимості, що значно збільшує продуктивність.

Автономні трактори та комбайни

Повністю безпілотні машини, які працюють за заздалегідь заданими маршрутами, обробляючи поле без фізичної присутності людини. Вони оснащені численними сенсорами, камерами та алгоритмами, що запобігають зіткненням та дозволяють адаптуватися до змін умов на полі.

Роботизовані платформи

Це наземні безпілотні системи, які виконують специфічні завдання, наприклад, прополку, моніторинг стану рослин або збирання врожаю.

Такі роботи зазвичай менші за розміри, ніж традиційна техніка, і можуть працювати на сонячній енергії, що робить їх екологічно чистими.

Приклад: роботизована платформа може автономно пересуватися між рядами, видаляючи бур’яни або збираючи дані про стан ґрунту.

Безпілотні агродрони

Окремим різновидом безпілотних систем є агродрони, які використовуються для моніторингу полів, обприскування, внесення добрив і навіть посіву. Вони оснащені камерами, сенсорами та системами точного позиціонування, що дозволяє обробляти поля з високою точністю та ефективністю.

Приклад: агродрони здатні обробляти важкодоступні ділянки, де важка техніка не може працювати, наприклад, на терасах або в умовах високої вологості.

Відомі фірми-виробники безпілотних систем для аграріїв

На ринку безпілотних систем водіння існує кілька провідних компаній, які пропонують інноваційні рішення для сільського господарства. Ось деякі з них:

Trimble (США)

Trimble є одним із лідерів у сфері систем точного землеробства. Компанія пропонує широкий спектр рішень, включаючи системи паралельного водіння, автопілоти та програмне забезпечення для управління технікою. Їхній продукт Trimble FMX – це багатофункціональна консоль, яка забезпечує точність до 2,5 см завдяки підтримці GPS і ГЛОНАСС.

John Deere (США)

John Deere – відомий виробник сільськогосподарської техніки, який активно впроваджує безпілотні технології. Їхня система AutoTrac дозволяє тракторам і комбайнам працювати автономно, а платформа John Deere Operations Center забезпечує моніторинг і управління технікою в реальному часі.

CNH Industrial (Case IH та New Holland) (США/Італія)

CNH Industrial пропонує безпілотні рішення для техніки брендів Case IH і New Holland. Їхні трактори та комбайни оснащені автопілотами та системами паралельного водіння, які інтегруються з RTK-корекцією для максимальної точності.

Horsch (Німеччина)

Компанія HORSCH працює над розробкою роботизованих і автоматизованих рішень, включаючи сівалки. Одним із найцікавіших проєктів у цьому напрямку є HORSCH Robo – автономна роботизована сівалка, яка була представлена як прототип і демонструє амбіції компанії в сфері безпілотних систем водіння.

HORSCH Robo була вперше продемонстрована у 2021 році в Україні під час офіційного заходу, організованого компанією.

Прототип базується на тракторі Claas Terra Trac із гумовими гусеницями (без кермової передньої осі) та сівалці точного висіву HORSCH Maestro. Модель Maestro обрана через її придатність до автоматизації завдяки точності та модульності.

Роботизована сівалка керується дистанційно за допомогою спеціального пульта або через планшет (наприклад, iPad). Заявлена дальність дії пульта – до 600 метрів (обмеження німецького законодавства), хоча фактично сигнал може працювати на відстані до 2 км.

HORSCH Robo розроблена для автоматизації простих агротехнічних процесів, таких як посів, що дозволяє зменшити залежність від людського фактору, підвищити точність і знизити витрати.

Ag Leader (США)

Ag Leader спеціалізується на системах паралельного водіння та автопілотах, таких як SteerCommand. Їхні продукти відомі своєю надійністю та простотою у використанні, що робить їх популярними серед середніх і малих фермерських господарств.

LEMKEN(Німеччина)

LEMKEN інтегрує передові технології в свої сільськогосподарські машини, зокрема обприскувачі, плуги та сівалки, з акцентом на системи паралельного водіння та автоматизацію процесів. Основні безпілотні або напівавтономні системи від LEMKEN включають:

Термінали CCI (ISOBUS:

LEMKEN пропонує термінали CCI (наприклад, CCI 200 або CCI 50), які підтримують стандарти ISOBUS. Ці термінали дозволяють інтегрувати системи паралельного водіння (Parallel Tracking, PT) на базі GPS.

Функція автоматичного контролю секцій (Section Control, SC) дозволяє вмикати/вимикати окремі секції обладнання залежно від позиції, визначеної GPS, що зменшує перекриття та економить ресурси. Система PT забезпечує точне водіння в умовах поганої видимості або на полях без технологічних колій, використовуючи супутникові дані.

Системи для обприскувачів (Primus, Albatros):

Обприскувачі LEMKEN оснащені електронними системами управління, які дозволяють оператору задавати параметри (швидкість, витрата робочого розчину) через бортовий комп’ютер. Опціонально доступні функції паралельного водіння через підключення DGPS-приймача.

ISOBUS-сумісність у моделях серії 12 (Primus і Albatros) дозволяє інтеграцію з іншими системами автоматизації.

DJI (Китай)

DJI – світовий лідер у виробництві агродронів. Їхні моделі, такі як DJI Agras, використовуються для обприскування, внесення добрив і моніторингу полів. Ці дрони оснащені системами штучного інтелекту, які дозволяють автоматично планувати маршрути та уникати перешкод.