Аппаратно-программный комплекс для системы параллельного вождения машинно-тракторного агрегата

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Высокая стоимость импортного информационно-навигационного и подруливающего оборудования вынуждает отечественных производителей создавать и внедрять конкурентоспособные технологии, которые основаны на достижениях науки и техники. Поэтому разработка и создание отечественных систем параллельного вождения машинно-тракторного агрегата с информационно-навигационным оборудованием, являются актуальными.

Цель работы — разработка и создание отечественного аппаратно-программного комплекса для параллельного вождения машинно-тракторного агрегата.

Материалы и методы. Испытания аппаратно-программного комплекса проводились на полях Республики Башкортостан по разработанной учёными ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ методике проведения производственно-тестовых испытаний.

Результаты. Испытания экспериментального аппаратно-программного комплекса на полях Республики Башкортостан показали снижение пропусков и перекрытий на 15–25% от площади полей, экономию удобрений до 20% на га, увеличилась производительность выполнения полевых работ на 13–20 %, за счёт концентрации внимания механизатора только на управление трактором (нет необходимости ориентироваться на предыдущий гон). При выполнении работ ночью производительность агрегата, как при штатном и экспериментальном вариантах увеличивалась в 1,5–1,8 раза, по отношению к выработке в светлое время суток, что, в итоге, привело к сокращению сроков выполнения полевых работ.

Заключение. Практическая ценность разработки заключается в возможности использования предложенного автором аппаратно-программного комплекса для параллельного вождения отечественных машинно-тракторных агрегатов.

Об авторах

Рустам Рифович Галиуллин

Башкирский государственный аграрный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: rustam6274@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1031-5068
SPIN-код: 5661-1922
Scopus Author ID: 57203974281

доктор техн. наук, профессор кафедры «Электроснабжение и автоматизация технологических процессов»

Россия, 450001, Уфа, ул. 50-летия Октября, д. 34

Список литературы

  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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Функциональная схема АПК для системы параллельного вождения машинно-тракторного агрегата (МТА).

Скачать (426KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Диаграмма, описывающая последовательность работы аппаратно-программного комплекса (АПК).

Скачать (635KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Стендовый вариант аппаратно-программного комплекса (АПК): а — вид комплекса с разобранным электроприводом базе многомоментного электродвигателя GNM 2145 C-G1 с редуктором и электронно-управляемой муфтой (производства Германия); b — стендовый вариант собранного комплекса; c — электронный блок приёмника спутниковых сигналов на базе OEMStar-10Hz-G с открытой крышкой корпуса (1 — конденсатор; 2 — HC-05; 3 — преобразователь напряжения; 4 — разъём SMA; 5 — приёмник OEMStar-10Hz-G).

Скачать (262KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Интерфейс приложения для параллельного вождения машинно-тракторного агрегата (МТА): a, с — подменю настройки автопилота; b, d — 3D визуализация МТА.

Скачать (369KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Трактор МТЗ-82 с экспериментальным аппаратно-программным комплексом (АПК) (а) и процесс измерения точности создаваемого аппаратно-программного комплекса (АПК) трека и следа заданной ширины с опущенным прицепным устройством (b).

Скачать (350KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Испытания аппаратно-программного комплекса (АПК) на полях Республики Башкортостан: а, c, e — на тракторах МТЗ-82, John Deere и самоходной машине Туман-2; b, d, f — треки обработанных участков поля на карте Google.

Скачать (270KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Сравнительная оценка относительной точности вождения машинно-тракторного агрегата (МТА) при экспериментальном аппаратно-программном комплексе (АПК) и ручном управлении курсом с приёмниками NEO-M8N (a) и OEMStar (b) и подруливающим электроприводом и приёмником OEMStar (c) и штатной системой Teejet Matrix Pro 570GS (d).

Скачать (135KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии 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».