Hardware-software facility for the assisted steering system of a machine-tractor unit

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: The high cost of imported information, navigation and steering equipment forces domestic manufacturers to create and to implement competitive technologies that are based on the achievements of science and technology. Therefore, the development and creation of domestic systems for assisted steering of a machine-tractor unit with information and navigation equipment is relevant.

AIM: Development and creation of a domestic hardware-software facility for assisted steering of a machine-tractor unit.

METHODS: Tests of the hardware-software facility were carried out on the fields of the Republic of Bashkortostan according to the methodology for conducting in-process tests developed by scientists of the Bashkir State Agrarian University.

RESULTS: Tests of the experimental hardware-software facility on the fields of the Republic of Bashkortostan showed a reduction in gaps and overlaps by 15-25% of the field area, savings in fertilizers of up to 20% per hectare, productivity of field work increased by 13-20% due to the machine operator’s attention focusing only on tractor control (no need to focus on the previous run). When operating at night, the productivity of the unit, both in default and experimental versions, increased by 1.5-1.8 times in relation to output during daylight hours, and as a result, the time required to complete the fieldwork was reduced.

CONCLUSION: The practical value of the solution lies in the possibility of using the hardware-software facility proposed by the author for assisted steering of domestic machine-tractor units.

About the authors

Rustam R. Galiullin

Bashkir State Agrarian University

Author for correspondence.
Email: rustam6274@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1031-5068
SPIN-code: 5661-1922
Scopus Author ID: 57203974281

Dr. Sci. (Engineerng), Professor of the Power Supply and Automation of Technological Processes Department

Russian Federation, 34, 50-letiya Oktyabrya st, Ufa, 450001

References

  1. Truflyak EV. Parallel driving systems. Krasnodar: KubSAU; 2016.
  2. Autopilot based on Trimble GFX-750 [accessed: 23.05.2024]. Available from: https://agroselena.ru/product/navigatsionnyy-displey-trimble-gfx-750
  3. GFX-750 display [accessed: 23.05.2024]. Available from: https://ptxtrimble.com/en/products/hardware/displays/gfx-750-display
  4. Galiullin RR. On the issue of increasing the accuracy of determining the coordinates of a machine-tractor unit using information and navigation equipment of a parallel driving system. Tractors and agricultural machinery. 2022;89(4):243–254. doi: 10.17816/0321-4443-105810
  5. ESP32 Technical Reference Manual [accessed: 23.05.2024]. Available from: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_technical_reference_manual_en.pdf
  6. OEMStar Installation and Operation User Manual [accessed: 23.05.2024]. Available from: https://gnssplus.ru/upload/iblock/e71/om_20000126.pdf
  7. OpenGL ES [accessed: 23.05.2024]. Available from: https://developer.android.com/develop/ui/views/graphics/opengl/about-opengl
  8. FreeRTOS. Real-time operating system for microcontrollers [accessed: 23.05.2024]. Available from: https://freertos.org
  9. Technical characteristics of Tuman-2 [accessed: 23.05.2024]. Available from: https://asm-altay.ru/images/pdf/tum2.pdf
  10. Instructions and manual for TeeJet Matrix Pro 570GS [accessed: 23.05.2024]. Available from: https://ru.manualza.com/teejet/matrix-pro-570gs/clvc1
  11. Kalman Filter [accessed: 23.05.2024]. Available from: https://www.mathworks.com/discovery/kalman-filter.html

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Block diagram of the hardware-software facility for the assisted steering system of a machine-tractor unit.

Download (426KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Block diagram describing operational sequence of the hardware-software facility.

Download (635KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The bench version of the hardware-software facility: а — view of the facility with a disassembled electric drive based on the GNM 2145 C-G1 multitorque electric motor with a reduction gar and electronically-controlled clutch (manufactured in Germany); b — the bench version of the assembled facility; c — electronic control unit of the receiver of satellite signals based on the OEMStar-10Hz-G with the opened housing cap (1 — a capacitor; 2 — the NS-05; 3 — a voltage transducer; 4 — the SMA input; 5 — the OEMStar 10Hz-G receiver).

Download (262KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Interface of the application for assisted steering of a machine-tractor unit: a, с — submenu for autopilot settings; b, d — 3D visualization of MTA.

Download (369KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. The MTZ-82 with the experimental hardware-software facility (а) and the process of measuring the accuracy of the track created by the hardware-software facility and the trace of a given width with the lowered drawbar hitch (b).

Download (350KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Testing of the hardware-software facility on the fields of the Republic of Bashkortostan: а, c, e — with the MTZ-82 and the John Deere tractors and the Tuman-2 self-propelled vehicle; b, d, f — tracks of the treated field areas on the Google Maps.

Download (270KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Comparative assessment of relative accuracy of machine-tractor unit steering at the experimental hardware-software facility and manual steering control with the NEO-M8N (a) and the OEMStar (b) receivers, with steering-assisting electric drive and the OEMStar receiver (c) and the defaulr Teejet Matrix Pro 570 GS system (d).

Download (135KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».