Чому агронавігатор «уводить» трактор на 1–1,5 метра і як це вирішити

Типова проблема недорогих систем агронавігації

Досить часто фермер стикається з такою ситуацією: встановлюється відносно недорога система агронавігації з GPS/GNSS-приймачем, і перший прохід по полю виглядає цілком прийнятно. Трактор рухається рівно, перекриття мінімальні, водій задоволений.

Але вже на 2–3 проході з’являється проблема: агронавігатор починає «зсувати» трактор убік на 1–1,5 метра.

Особливо добре це помітно в такому сценарії:

• в одному напрямку трактор їде більш-менш рівно;

• після розвороту і руху у зворотному напрямку навігатор показує неправильний курс;

• у результаті нестабільного визначення курсу агронавігатор показує неправильний напрямок руху. Трактор фактично рухається не паралельно попередньому проходу, а під кутом, який постійно змінюється. Це призводить до поступового накопичення помилки та зсуву траєкторії на 1–1,5 м і більше навіть на рівному полі.

При цьому:

• поле рівне,

• ухилів немає,

• механізатор працює уважно.

Логічне питання: чому так відбувається?

Основні причини нестабільної точності

1. Недостатньо якісний GPS/GNSS-приймач

У багатьох бюджетних системах використовуються GNSS-приймачі, які:

• погано визначають курс і напрям руху;

• розраховують напрямок лише за зміною координат, без урахування динаміки руху;

• мають нестабільну поведінку при зміні напрямку руху (після розвороту).

У результаті система «бачить» трактор ніби в іншому напрямку, ніж він рухається фактично.

2. Обмежена ефективність SBAS-корекцій в Україні

Часто можна почути:

«У нас же є SBAS / EGNOS — цього достатньо»

На практиці:

• SBAS в Україні працює нестабільно;

• у багатьох регіонах реального покращення точності він не дає;

• помилки можуть залишатися на рівні 1–2 метри, особливо в динаміці.

Тобто навіть із увімкненим SBAS проблема «зсуву проходів» не зникає.

Які є реальні рішення

Рішення №1. RTK — максимальна точність

RTK (Real Time Kinematic) — це технологія, яка використовує:

• платні GNSS-корекції (через інтернет або базову станцію),

• фазові вимірювання сигналів супутників.

Переваги RTK:

• сантиметрова точність (2–3 см);

• ідеальна повторюваність проходів;

• оптимально для автопілота та міжрядної обробки.

Недоліки:

• потрібні платні корекції;

• залежність від інтернету або базової станції;

• вища вартість системи.

Рішення №2. GNSS-приймач GM SMART та GM PRO S з DP-фільтром

Для багатьох фермерів RTK — це надлишкова або занадто дорога технологія.

Саме тому був розроблений GNSS-приймач GM SMART, а пізніше GM PRO S - спеціально для точного землеробства.

Ключова особливість GM SMART — вбудований програмний DP-фільтр.

Що таке DP-фільтр і чому він працює

DP (Differential Positioning) фільтр — це програмний алгоритм, який:

• не обробляє координати як «окремі точки»,

• а аналізує рух трактора як безперервну траєкторію.

При цьому враховується:

• швидкість руху,

• прискорення,

• курс,

• попереднє положення,

• зміни фази несучої хвилі GNSS (без повного RTK-рішення).

Як це виглядає на практиці

Звичайний GPS-приймач

• кожна координата розраховується незалежно;

• при зміні напрямку руху з’являються помилки курсу;

• паралельні проходи «роз’їжджаються».

GNSS-приймач GM SMART з DP-фільтром

1. Згладжує координати в часі, прибираючи короткочасні «стрибки».

2. Використовує модель реального руху — трактор не може миттєво зміститися на 1 метр.

3. Вирівнює фазові помилки між супутниками.

4. Аналізує вектор швидкості, щоб точно визначати напрямок руху.

У результаті паралельні проходи залишаються стабільними, навіть якщо абсолютна координата всієї карти трохи «пливе» (наприклад, на 1 м за добу).

Що отримує фермер з GM SMART та GM PRO S

Для більшості сільськогосподарських робіт:

• обприскування,

• внесення добрив,

• культивація,

• передпосівний обробіток,

сантиметрова абсолютна точність не потрібна.

Набагато важливіше, щоб проходи не зсувалися відносно один одного.

Реальні переваги GM SMART та GM PRO S

• відносна точність 10–15 см від проходу до проходу;

• без RTK, без базових станцій і без NTRIP;

• стабільна лінія курсу при розворотах;

• простота та нижча вартість системи.

Таблиця 1. Порівняння точності навігаційних технологій

Таблиця 2. Яке рішення обрати залежно від типу робіт

Проблема зсуву трактора на 1–1,5 метра — це не «криве поле» і не помилка механізатора.

У більшості випадків причина — обмеження бюджетних GNSS-рішень та нестабільність курсу.

Якщо:

• потрібна максимальна точність — варто обирати RTK;

• важлива стабільність проходів без зайвих витрат — GNSS-приймач GM SMART/GM PRO S з DP-фільтром є оптимальним рішенням для фермера.