Здесь все, что нужно знать об RTK

Здесь все, что нужно знать об RTK

Ирина Головатая
30.04.2021
Краснодарский край
442

Насколько глубоко проникли современные инновационные технологии в среду сельского хозяйства? А задумывались ли мы как использовать их, и используем ли мы их вообще?
Уже много лет на слуху термин «технологии точного земледелия», но до сих пор далеко не каждый товар сельхозпроизводитель имеет какие либо знания о технологиях точного земледелия и умеет правильно их использовать.
С чего же начать? Предлагаем начать с определения, что же такое «точное земледелие»?
«Точное Земледелие» – это управление продуктивностью каждого квадратного метра поля, когда нужное количество необходимого вещества, будь то семена, удобрения или другие материалы, поместили в нужное время, в нужное место и в нужном количестве, и так же, по этим же принципам собрали выращенный урожай. Оптимально используя доступные ресурсы и технику.
Почему же точность так важна? Сразу оговоримся, разные культуры требуют к себе разного уровня точности. Культуры сплошного сева – менее чувствительны к огрехам в процессе возделывания, в отличие, например, от овощей или пропашных культур.
Мы предлагаем рассмотреть культуры, наиболее требовательные к высокой точности при возделывании. Самую большую эффективность и экономический эффект можно получить используя космические технологии GPS/GLONASS на культурах с рядковым посевом и относительно узким междурядьем - от 15 до 50 см. К таким культурам относятся: сахарная свекла, соя, картофель, лук и другие овощные культуры. Также значительный эффект наблюдается на пропашных культурах - кукурузе на зерно и подсолнечнике.
Рассмотрим конкретный пример - возделывание картофеля. Картофель традиционно возделывают с междурядьем от 45 до 90 см. Все знают, что для качественного урожая этой культуры и для правильного роста и развития клубня важно нарезать гребни абсолютно прямолинейно и параллельно и затем поместить саженцы картофеля точно в центр этого гребня. Такой точности можно достичь только если использовать системы автовождения с GPS/GLONASS с точностью RTK - до 2,5 см от ряда к ряду и из года в год.
Что же такое RTK?
RTK (Real Time Kinematic) – технология, обеспечивающая сантиметровую точность координат в реальном времени. RTK обеспечивает высокую точность для всего цикла сельскохозяйственных работ, начиная от подготовки почвы и заканчивая уборкой.
В этой статье мы покажем вам реальные данные всего лишь двух производителей, специализирующихся на выращивании сахарной свеклы, картофеля и других овощных культур. Замеры делали после оснащения тракторов системами автовождения с точностью RTK, в сравнение с традиционной технологией. Результаты оказались выше их ожиданий.
В производстве картофеля с междурядьем 90см:
• Выросла производительность машин по посадке картофеля 18 %, что дало возможность работать круглые сутки (24 часа)
• Снижение затрат в производственной себестоимости на 11%, в технологической операции посадка картофеля
• Операция по нарезке гребней позволила повысить качество получаемой с/х продукции, сократить период проведения вида работ на 23%, что отразилось на приросте урожая картофеля на 9-11 %
• Операция по защите с/х культуры от болезней и вредителей, то есть модель внесения СЗР, которая позволила снизить расход на приобретение СЗР на 22%.
На рисунке 1 и 2 можно увидеть объём потерь урожая, а на рисунке 3 и 4 результат использования систем автовождения с точностью RTK.
Аналогичные замеры были произведены на посевах сахарной свеклы с междурядьем 45 см и лука с междурядьем 30 см:
• Произошла оптимизация технологических операций, роста производительности механизированных работ
• Технология точной междурядной обработки за счет использования систем автовождения с точностью РТК позволило снизить на 23 % применение обработок с использованием гербицидов
• Повысилась производительность на посеве овощных культур до 25 %
• Снизилась производственная себестоимость на 13%
Более наглядно потери урожая свеклы заметны, если мы не используем системы автовождения с высокой точностью, что можно увидеть на рисунке 5 и 6, которые также отражают пересевы, «нахлёсты» и пропуски на разворотных полосах и обсеве клиньев, а так же потери при междурядной культивации. По оценке наших специалистов, такое потери могут составить до 25%, что является недопустимым, в условиях доступных возможностей технологического уровня развития.
И именно RTK технология является самым главным и основным элементом в точном земледелии. Ведь даже в терминологии точного земледелия мы говорим о высокой точности. Традиционно, структура RTK состоит из совокупности высокотехнологичных и профессиональных устройств.
Основным элементом каждого Базового комплекса является базовая станция, которая может работать с системами автовождения любого производителя, не имеет ограничения по используемым протоколам. Используемая базовая станция имеет 220 каналов, что позволяет принимать сигнала всех современных спутниковых группировок – ГЛОНАСС, GPS, BeiDou, Galileo, SBAS, QZSS. Используемая спутниковая Антенна GNSS Trimble Zephyr 2 - идеально подходит для нужд с/х назначения. Антенна имеет широкий диапазон отслеживаемых частот GNSS: GPS(L1,L2,L5), ГЛОНАСС (L1,L2,L3), Galileo (E1,E2,E5,E6), SBAS (WAAS, EGNOS, QZSS, GAGAN, Msas и OmniStar ).
Сейчас можно передавать RTK поправки через GSM модем. В России появилось много данных решений, которые представлены виртуальной сетью базовых станций RTK.
Также можно выбрать в качестве транспорта передачу данных по радиоканалу в УКВ диапазоне. Базовый модем большой мощности позволяет обеспечить устойчивую передачу корректирующей поправки без потерь и искажений. Для обеспечения необходимой дальности доставки поправки используются доступные высокие здания, как правило элеваторы, или возводятся Радионавигационные мачты высотой 44 метра. Такие же мачты используются в радиотехнических войсках вооруженных сил России, они изготавливаются по специальному заказу, имеют оптимальную высоту 44 метра , что обеспечивает гарантированное и устойчивое прохождение поправки через любые препятствия рельефа местности и лесополосы.
Важный момент – выбор места установки Базовой станции и мачты с передающим оборудованием. Для расчета радиопокрытия наши специалисты проводят предварительные расчеты, используя специальное профессиональное программное обеспечение, и, при необходимости, проводит изыскательные работа на местности.
Некоторые примеры расчётов представлены на рисунке 7 и 8. Рис.7 – изображены перепады рельефа местности в 3 D. Рис 8 – изображен расчет покрытия с дополнительной установкой репитера, чтобы обеспечить радиопокрытием сложный участок местности.
Резюмируя, получаем следующее.
Использование RTK технологии позволит Вам:
• Производить полевые работы с максимальной погрешностью до 3 см от ряда к ряду и из года в год
• Исключить пропуски и перекрытия при полевых работах
• Исключить потери при механической культивации
• Исключить огрехи при опрыскивании широкозахватной техникой
• Сократить срок полевых работ, работать в ночное время и при любых погодных условиях
• Снизить производственные затраты
• Повысить эффективность и выработку операторов с\х техники
• Исключить техническую зависимость при получении поправки со спутника в случаях проведения технических работ на целевых геостационарных спутниках или выходе спутников из строя
• Получать корректирующий сигнал моментально 24/7 и 365 дней в году без задержек на настройку сходимости
• Исключить потерю сигнала вследствие наличия естественных препятствий: ЛЭП, лесополос
Без RTK технологии НЕТ точного земледелия, НЕТ дифференцированного внесения материалов, НЕТ правильной обработки СЗР, НЕТ технологии Strip-Till.
Зачастую, в наше время, сельхозмашины различных производителей доходят до своего покупателя уже с предустановленной навигацией. И, как правило, везде установлена навигация различных брендов. Если Вы столкнётесь с такой ситуацией, то не нужно делать Trade-in и менять имеющуюся навигацию. Сейчас есть ресурсы и знания, чтобы запустить навигацию ЛЮБОГО производителямс точностью RTK: Topcon, Trimble, Claas, Raven, TeeJet, OutBack, AG Leader, Muller, John Deere Auto Trac.
Отдельный акцент – возможность подключения штатной навигации John Deere к ЛЮБОЙ базовой станции RTK.
RTK технология необходима во многих операциях: создание точной карты полей¸ ровный посев, междурядная культивация по следам посева, опрыскивание и разбрасывание, дифференцированное внесение удобрений, одновременное управление трактором и агрегатом, планировкам поверхности поля/создание уклона или ровной поверхности. Немаловажно, что система является ресурсосберегающей технологией: за счет уменьшения полос перекрытий до минимума снижается расход удобрений и средств защиты растений. При обработке гербицидами огрехи могут негативно отразится на урожайности не только необработанных участков, но и всего поля. При вождении обычным способом механизатор, чтобы избежать пропусков, старается проходить соседние ряды с перекрытием, что значительно усугубляет фитотоксичность препаратов. В конечном счете перекрытия составляют до 20% площади поля. За счет технологии RTK данная проблема полностью исчезает. За счет точной навигации «не размывается» первоначальная технологическая колея: система записывает траекторию движения и дает механизатору возможность попасть в ту же колею при повторной обработке поля.
Сейчас уже не представляется сельское хозяйство без цифровизации и автоматизации, где важным элементом являются системы точного земледелия и коррекционные поправки точности.
Автор : ученый агроном-эколог, специалист по оценке земель Головатая Ирина
Тема интересная, но звучит как реклама в стиле "копи-паста")

Поделитесь опытом внедрения таких систем, ...
30.04.2021