Automatyczne sterowanie ciągnikiem z wykorzystaniem technologii GPS znacząco podnosi precyzję w pracach rolniczych, eliminując ryzyko błędów ludzkich. Ten nowoczesny system łączy dane nawigacyjne, co umożliwia równomierne rozprowadzanie nawozów oraz środków ochrony roślin. Warto również zauważyć, że korzystanie z GPS w sterowaniu ciągnikami może przynieść oszczędności sięgające nawet 15% wydatków. Systemy GPS w ciągnikach rewolucjonizują pracę rolników, znacznie ją ułatwiając. Dzięki nim możliwe jest precyzyjne planowanie oraz monitorowanie różnych działań związanych z uprawami. Ta nowoczesna technologia automatycznie ustala trasę, prędkość jazdy i dawkowanie nawozów, co skutkuje mniejszą liczbą błędów i wyższą efektywnością pracy. Co więcej, systemy te gromadzą dane w czasie rzeczywistym, co daje rolnikom możliwość bieżącej analizy wykonanej pracy oraz szybkiego reagowania na potencjalne awarie. Automatyzacja wspierana przez GPS umożliwia lepsze planowanie cykli polowych oraz bardziej efektywne zarządzanie dostępnymi zasobami.
Kwalifikowalność ciągnika z GPS do programów wsparcia Rolnictwa 4.0
Aby ciągnik rolniczy mógł być uznany za element rolnictwa 4.0 i kwalifikować się do wsparcia, musi posiadać co najmniej możliwość dwukierunkowej wymiany danych z systemami wspomagania decyzji/zarządzania gospodarstwem. Te systemy mogą być już posiadane w danym gospodarstwie lub nabyte w ramach przedsięwzięcia. Optymalnie byłoby, gdyby ciągnik posiadał tryb pracy autonomicznej. Sam ciągnik wyposażony jedynie w system GPS, prowadzący po równoległych śladach z dokładnością 10-15 cm, gdzie operator przejmuje prowadzenie tylko na uwrociach, bez możliwości dwukierunkowej wymiany danych, nie kwalifikuje się jako element rolnictwa 4.0.
Jeżeli zakupiony zostanie nowy ciągnik rolniczy wyposażony w antenę GPS, który prowadzi ciągnik po równoległych śladach/ścieżkach z dokładnością 10-15 cm, i operator przejmuje prowadzenie ciągnika tylko na uwrociach, natomiast wzdłuż pola ciągnik sam jedzie, to aby mógł być uznany za element Rolnictwa 4.0, musi on posiadać co najmniej możliwość dwukierunkowej wymiany danych z systemem wspomagania decyzji/zarządzania gospodarstwem posiadanym w danym gospodarstwie lub nabytym w ramach przedsięwzięcia. Optymalnie byłoby, gdyby posiadał tryb pracy autonomicznej. Sam moduł sterowania do ciągnika kwalifikuje się do wsparcia, o ile ciągnik ma moduł dwukierunkowej komunikacji bezprzewodowej, umożliwiającej wymianę danych z systemami wspomagania decyzji/zarządzania gospodarstwem posiadanymi w danym gospodarstwie lub nabytymi w ramach przedsięwzięcia.
Wymagania dla maszyn współpracujących z ciągnikiem
Maszyny rolnicze współpracujące z cyfrową infrastrukturą gospodarstwa muszą być wyposażone w funkcje przewodowej lub bezprzewodowej komunikacji, wymiany danych lub sterowania (w szczególności w czasie rzeczywistym). Jeśli nie ma sterowania dawką, maszyna się nie kwalifikuje. Maszyny te muszą również posiadać co najmniej możliwość dwukierunkowej wymiany danych. Maszyny, aby kwalifikować się do wsparcia, muszą współpracować z systemami wspomagania decyzji/systemem zarządzania gospodarstwem posiadanym w gospodarstwie lub nabytym w ramach przedsięwzięcia.
Konieczne jest sterowanie dawką z poziomu komputera pokładowego, uwzględniające takie elementy jak:
- mapy zasobności,
- mapy zagrożenia,
- czujniki NDVI,
- moduły rozpoznawania obrazu identyfikujące niedobory składników lub porażenie patogenami.
Musi również posiadać co najmniej możliwość dwukierunkowej wymiany danych.
Przykłady kwalifikowalnych urządzeń i systemów
Rozsiewacz nawozu/opryskiwacz
Zakup nowego rozsiewacza nawozu/opryskiwacza, który posiada możliwość zmiennego nawożenia na podstawie przygotowanych map aplikacyjnych, kwalifikuje się do wsparcia, o ile posiada możliwość wymiany danych bezprzewodowo w obu kierunkach. Jeśli ciągnik jest wyposażony w komunikację bezprzewodową, wystarczy komunikacja przewodowa z ciągnikiem. W przypadku opryskiwacza polowego lub rozsiewacza nawozów, które będą wyposażone tylko w system GPS, nie kwalifikują się, jeśli nie ma sterowania dawką i urządzenia nie są wyposażone w moduły bezprzewodowej komunikacji dwukierunkowej. Mowa tu o sterowaniu dawką z poziomu komputera pokładowego (mapy zasobności, zagrożenia, czujniki NDVI, moduły rozpoznawania obrazu identyfikujące niedobory składników lub porażenie patogenami).
Przykładem jest rozsiewacz nawozu w pełni kontrolowany przez GPS, system geospread sterujący poszczególnymi sekcjami, z wbudowanymi czujnikami wagowymi wraz z czujnikiem referencyjnym, aplikujący zmienną dawkę w zależności od prędkości oraz szerokości roboczej, kompatybilny z ISOBUS.
Bezzałogowy statek powietrzny (BSP - dron)
Zakup bezzałogowego statku powietrznego (BSP - dron) służącego do lustracji stanu plantacji (wykonanie zdjęć, filmów), kwalifikuje się do wsparcia, o ile dron sprzężony jest z systemem oceny i identyfikacji stanu upraw. Może to być system wspierania decyzji lub system zarządzania gospodarstwem. Lustracja stanu plantacji oznacza weryfikację zachwaszczenia, niedoborów składników pokarmowych, oraz ocenę, czy plantacja kwalifikuje się do zbioru.
Zestawy z platformami cyfrowymi
Kosztem kwalifikowalnym będą w całości zestawy takie jak ciągnik rolniczy z GPS oraz platformą SatAgro lub rozsiewacz nawozów ze zmienną dawką oraz aplikacją Section Control lub platformą SatAgro, o ile posiadają możliwość komunikacji dwukierunkowej, najlepiej bezprzewodowo.
Systemy do sortowania owoców
Systemy do sortowania owoców, które posiadają system zbierania danych na temat poszczególnych partii owoców (ilości owoców w zależności od wielkości, stopnia wybarwienia, procentowego udziału owoców uszkodzonych i zgniłych) oraz przesyłają te dane na komputer PC do odczytu, monitorowania, gromadzenia i wydruku, wpisują się w Rolnictwo 4.0, jeśli są wyposażone w dwukierunkową wymianę danych z użyciem otwartego standardu wymiany danych i umożliwiają rejestrację wyników dla każdej partii owoców. Na podstawie tych danych można kontrolować jakość owoców z danej kwatery sadowniczej, a w szczególności podejmować decyzje na temat ochrony roślin i nawożenia.
Roboty udojowe i systemy zarządzania stadem
Zakup robota udojowego (np. "Nazwa"), który działa automatycznie, rozpoznaje sztukę, przygotowuje krowę do doju, czyści strzyki i stymuluje wydzielanie oksytocyny, a następnie za pomocą czujników i lasera namierza wymię i zakłada kubki udojowe, po czym zdejmuje je i poddaje myciu i dezynfekcji, kwalifikuje się do wsparcia. Podobnie, systemy zarządzania stadem/gospodarstwem (np. "Nazwa") - system komputerowy, który przy pomocy responderów pomaga robotowi zidentyfikować zwierzę, gromadzi informacje o zwierzętach (wydajność, status reprodukcyjny, zdrowotny, pochodzenie, wynik ekonomiczny) - kwalifikują się. Komputer i oprogramowanie do zarządzania z licencją również. Urządzenia te współpracują ze sobą, gromadzą informacje, dzięki którym łatwiej podejmować decyzje w stadzie, co wpływa na wyższy wynik ekonomiczny gospodarstwa.
Jak działa nawigacja rolnicza?
Wprowadzenie technologii GPS do rolnictwa niesie ze sobą wiele korzyści. Oprócz automatyzacji pracy poprawia także wydajność i obniża koszty operacyjne. Technologie automatycznego sterowania ciągnikami w znaczący sposób przyczyniają się do oszczędności paliwa poprzez wprowadzenie automatyzacji procesów. Systemy rolnicze działające w oparciu o automatykę wykorzystują dane z czujników i zaawansowane algorytmy, aby zoptymalizować trasy przejazdów. To nie tylko zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia błędów operacyjnych, ale także usprawnia zarządzanie zasobami.
Automatyzacja w rolnictwie łączy różnorodne systemy, co bezpośrednio wpływa na zwiększenie efektywności gospodarstw. Dzięki automatycznemu prowadzeniu ciągników oraz integracji technologii GPS z maszynami rolniczymi, prace wykonywane są szybciej, a ryzyko błędów ludzkich zostaje znacznie ograniczone. Precyzyjne sterowanie urządzeniami pozwala również na zmniejszenie marnotrawstwa paliwa oraz środków ochrony roślin. Dodatkowo te nowoczesne systemy umożliwiają bieżące monitorowanie parametrów pracy maszyn, co sprzyja szybkiej analizie danych i podejmowaniu trafnych decyzji operacyjnych.
Navpol dostarcza kompleksowe rozwiązania w dziedzinie automatycznego sterowania ciągnikami wyposażonymi w systemy GPS. Systemy Navpol integrują nawigację GPS z automatycznymi rozwiązaniami rolniczymi, co pozwala na bieżące monitorowanie i dostosowywanie tras pojazdów. Ta technologia ma ogromny wpływ na zwiększenie efektywności pracy oraz obniżenie kosztów operacyjnych. Dzięki tym nowatorskim rozwiązaniom rolnicy mogą nie tylko oszczędzać paliwo, ale także zmniejszać ryzyko popełnienia błędów.
Wyzwania w automatyzacji ciągników rolniczych
Dyskusja na temat automatyzacji ciągnika rolniczego za pomocą sterowania GPS do wykonywania monotonnych prac polowych (orka, bronowanie, talerzowanie) ujawnia liczne wyzwania techniczne i bezpieczeństwa. Proponowane rozwiązania, takie jak wykorzystanie silnika z wycieraczek do sterowania kierownicą, czujników analogowych z joysticka do kontroli kąta skrętu i wysokości podnośnika, kamer USB do monitoringu i zdalnego sterowania, a także systemu bezpieczeństwa z "odbijaczem" wyłączającym ciągnik po napotkaniu przeszkody, spotykają się z krytyką.
Podkreślono konieczność sterowania napędem, zabezpieczeń przed wypadkami, odporności na warunki środowiskowe (kurz, wilgoć, drgania) oraz ryzyko awarii systemu prowadzącej do niekontrolowanego ruchu maszyny. Standardowa dokładność GPS (±7 m) jest niewystarczająca do precyzyjnego prowadzenia ciągnika, a kalibracja pola jazdą jest zawodna ze względu na zmienne warunki glebowe i terenowe.
W przemyśle do zadań bezpieczeństwa stosuje się kurtyny świetlne, jednak jest to rozwiązanie dosyć drogie. Alternatywne rozwiązania to zdalne sterowanie przez moduły telemetryczne GSM z funkcją PLC (np. MT-101 firmy Inventia) oraz zabezpieczenia obszaru pracy za pomocą kurtyn świetlnych lub systemów wizyjnych, choć te są kosztowne i wymagają zaawansowanego oprogramowania.