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

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).