Точность не бывает лишней

Оснастить сельхозмашины космическими навигационными приборами в хозяйстве группы компаний «АгроИнтел» (Тюменская обл.) решили в прошлом году. Незадолго до этого «АгроИнтел» приобрел новую широкозахватную технику, благодаря чему увеличил производство зерновых и бобовых. Однако собственники компании быстро поняли, что дорогая импортная техника должна использоваться максимально эффективно, иначе она не скоро окупится. Как вспоминает руководитель проекта «Агрокосмос» «АгроИнтела» Эдуард Андрианов, менеджеры компании не могли допустить, чтобы трактор мощностью 500 л. с. и посевной комплекс с шириной захвата 18 м работал только в светлое время суток и простаивал в темноте, при туманах и непогоде. Тогда в «АгроИнтеле» решили, что без навигационных систем не удастся получить максимальную отдачу от инвестиций в технику, и приобрели GPS-приемник американской компании Trimblе с базовой станцией. Она позволяет производить работы в режиме RTK, при котором отклонение от заданного маршрута не превышает 2,5 см.

Земледелие со спутника

В украинском «Агро-Союзе» навигационные системы при выполнении сельхозработ применяют с 2003 г. Хозяйство заинтересовалось ими после перехода на нулевую технологию выращивания сельхозкультур с использованием широкозахватной техники. В компании оценили широкий захват, но пришли к выводу, что управлять такой техникой нужно «очень точно», рассказывает зампред правления «Агро-Союза» Эдуард Романьков. Для этого купили американский автопилот Trimble, наличие которого позволило в течение длительного времени сеять на высоких скоростях, не перекрывая стыковочных рядов. Кроме посева, автопилот применялся при внесении средств защиты растений и уборке урожая. В результате производительность техники увеличилась на 15–20%, радуется Романьков. Trimblе дает возможность правильно вести агрегат по полю, в режиме реального времени сканирует информацию о том, что на нем делается, каков расход топлива, где находится агрегат, какова его производительность и сколько гектаров он обработал. Все эти данные поступают в центральный офис.

Главный инженер компании «Бюлинг» (поставляет навигационное оборудование) Виктор Кириляк уверен, что приборы точной спутниковой навигации помогают снизить себестоимость сельхозпродукции, так как «любая погрешность при выполнении работ – это дополнительные расходы». Замдиректора главного вычислительного центра (ГВЦ) Минсельхоза Олег Темяшов говорит, что экономия может быть существенной уже потому, что новые технологии исключают «человеческий фактор». С ним соглашается Кириляк: во время посева при ручном управлении перекрытия стыковочных рядов могут достигать 0,5 метра, и тогда 3% пашни придется на перекрытия. Если хозяйство сеет на 10 тыс. га, то получится, что минимум 300 из них засеяны дважды. Цена перерасхода, включая амортизацию оборудования и зарплату, в этом случае доходит до $100–150/га, подсчитывает Кириляк. А по данным компании «Евротехника», экономия от внедрения навигационных технологий может составлять 1300 руб./га.

Владимир Молянов, гендиректор хозяйства «Самара-Солана», где навигационные системы параллельного вождения испытывались на тракторах и опрыскивателях, соглашается, что новое оборудование позволяет более рационально использовать расходные материалы, уменьшать сроки проведения сельхозработ и выполнять обработку не только днем, но и ночью. Главным преимуществом навигации он называет увеличение производительности труда механизаторов на 15%.

При управлении техникой, оснащенной навигационным оборудованием, механизатор чувствует себя комфортнее и меньше устает, добавляет директор инженерного центра «Геомир» Владимир Воронков. Тракторист имеет возможность вести машину, опираясь не на внешние ориентиры, а на показания приборов. В результате повышается качество и скорость работ. Навигация очень удобна для опрыскивания, которое лучше проводить ночью, когда нет солнца и испарения, говорит Воронков.

Региональный представитель «Евротехники» Валерьян Орлов рекомендует устанавливать навигационное оборудование тем хозяйствам, у которых есть агрегаты с не менее чем девятиметровой шириной захвата. На широкозахватной технике без систем точного вождения невозможно нормально работать, утверждает он. По подсчетам Орлова, при управлении опрыскивателем по внешним ориентирам, то есть без навигационных систем, до 4% посевов остаются необработанными, а еще 11% обрабатываются дважды. И если на 11% площади предприятие получает только убыток от перерасхода материалов, то потери от необработанных 4% будут намного больше, предупреждает Орлов. При обработке фунгицидами или инсектицидами такие «пропуски» могут негативно отразиться на урожайности не только необработанных участков, но и всего поля. Кириляк не советует «разливать впустую» гербициды. При перекрытиях возможно угнетение культуры, а в случае пропусков образуются локальные участки с сорняками, которые будут мешать при уборке урожая, предупреждает он. В итоге семена сорных растений засорят зерно и хозяйство будет вынуждено продать его по более низкой цене, заключает Кириляк.

Александр Кириченко, главный агроном компании «Новые аграрные системы», соглашается, что системы навигации полезны при внесении минеральных удобрений и обработке посевов пестицидами. Однако в своем хозяйстве он пока обходится без этих новшеств, поскольку цена на них «неоправданно высока».

Трактор на автопилоте

Использовать космические навигационные системы можно после установки на технику приемника, постоянно получающего сигналы о местоположении навигационных спутников и расстояниях до них, объясняет Воронков из «Геомира». Приемные устройства, обеспечивающие связь со спутниками и определяющие координаты, называются GPS-приемниками (Global Positioning System – система глобального позиционирования). На их базе разработаны системы параллельного вождения и автопилоты для управления движением тракторов и комбайнов.

При параллельном вождении прибор рассчитывает каждый следующий проход по полю так, чтобы он был параллелен предыдущему, рассказывает Борис Малибашев, руководитель отдела компании «Навгеоком» (поставщик навигационного оборудования). С помощью такого вождения можно делать параллельные прямые и кривые, а также круговые и спиральные ряды. Если на поле есть препятствие (например, островок с деревьями), то прибор приостановит параллельное вождение и объедет его, а затем продолжит делать ряд. Можно усложнить задачу, задав зону разворота по краям полей. Тогда прибор рассчитает поворот и будет ориентировать, когда и как поворачивать. При установке такой системы на трактор механизатор наблюдает за показаниями прибора внутри кабины и следит только за тем, чтобы на поле не встречались камни и другие крупные препятствия. «Зажглась справа красная лампочка – значит, надо повернуть руль влево, слева – значит, вправо. Вот и вся работа», – резюмирует Воронков.

Ссылаясь на свой опыт, Андрианов из «Агрокосмоса» говорит, что механизаторов можно обучить работать с GPS за дветри смены. Механизатор хозяйства «Самара-Солана» Андрей Агрофинин соглашается, что система параллельного вождения – «удобная вещь», но признается, что привыкнуть к работе по-новому было сложно. Если система параллельного вождения предполагает активное участие механизатора в управлении машиной, то автопилот позволяет автоматизировать процесс управления. Автопилоты бывают двух уровней: полностью автоматическая система, когда вмешательство механизатора не требуется, и система вспомогательного управления (подруливающее устройство). При работе с подруливающим устройством механизатору нужно следить за препятствиями на пути и брать управление на себя в конце ряда, когда нужно развернуться.

Система вспомогательного управления дешевле автопилота, поэтому популярнее его, отмечает Малибашев. Подруливающее устройство стоит 4–5 тыс. евро, подходит к любому трактору и легко комплектуется с системой параллельного вождения, добавляет Воронков. А полный автопилот подключается только к импортным тракторам и часто поставляется в качестве дополнительной опции. Например, John Deere оснащает свои трактора системой точного вождения GreenStar в комплекте с системой Autotrack, рассказывает директор компании «Матрикс-Агритех» Роман Астахов. Стоимость такой системы – порядка 10 тыс. евро. Есть и универсальные комплекты от независимых компаний, которые подходят ко всем моделям. Однако их подключение Воронков советует согласовать с дилером, иначе новый трактор могут досрочно снять с гарантийного обслуживания.

Использование автопилотов имеет еще одну особенность. На демонстрационных показах, когда трактор двигается в режиме «автопилот», водитель выходит из кабины, а машина сама едет по идеально прямой линии. Однако на практике участие тракториста требуется каждые несколько минут в конце загонки, чтобы повернуть руль, объясняет Воронков. Узнав это, владельцы хозяйств, собирающиеся купить автопилот, задаются вопросом, сколько платить механизатору за такую работу. У тех, кто уже пользуется автопилотом, таких вопросов не возникает. «Зарплата у наших пилотов (теперь уже язык не поворачивается назвать их трактористами) свыше $1 тыс. в месяц», – говорит Андрианов из «АгроИнтела».

Точно… Еще точнее…

Системы точного вождения – как управляемые человеком, так и автопилоты – делятся на классы по точности. Если работать с GPS-приемником в автономном режиме, то точность параллельного вождения будет невысока – один – три метра. Чтобы ее повысить, придется использовать дифференциальный сервис. Один из вариантов такого сервиса – европейская система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Services – система широкозонной дифференциальной навигации). Сигнал передается по каналам геостационарных телекоммуникационных спутников и позволяет достигать 15–30сантиметровой точности прокладки параллельных рядов. Этот сервис бесплатный, а его сигнал может принимать простой GPS-приемник. Однако сейчас EGNOS работает в тестовом режиме, поэтому может действовать с перебоями, предупреждает Малибашев. Например, невозможно предсказать, когда сервис отключится на профилактику. Поставщики GРS-оборудования ожидают, что EGNOS перейдет на устойчивую работу в следующем году. Однако точной информации о том, когда это произойдет, у них нет.

Гарантированный дифференциальный сервис – платная услуга. В нашей стране его пока не предоставляют, но есть возможность использовать европейский Omnistar, говорит Малибашев. В зависимости от типа подписки Omnistar обеспечивает несколько уровней точности: VBS и НР/ХР.

VBS (виртуальная базовая станция) дает почти такую же точность, как EGNOS – 15–20 см. Этого достаточно, чтобы качественно проводить опрыскивание или внесение удобрений, считает Кириляк из «Бюлинга». Подписка на VBS стоит до 1 тыс. евро в год, или 3 евро в час (при заказе не менее 150 часов), но этот сервис распространяется только на европейскую часть России. НР/ХР обеспечивает точность в 5–10 см. Малибашев рекомендует подписываться на этот сервис тем, кто использует спутниковую навигацию для посева пропашных культур, последующей обработки рядков и составляет карты полей и урожайности. Годовая подписка на НР/ХР стоит порядка 1650 евро. Чтобы воспользоваться сервисом VBS и HP/XP, надо иметь GPS-приемник, поддерживающий такие услуги, или модернизировать GPS-приемник начального уровня, добавив к нему специальную антенну и программное обеспечение. Самый высокий уровень точности, 1–3 см, достигается с помощью режима RTK (Real-Time Kinematics – кинематика в реальном времени). Этот режим используется в основном в геодезии и морском строительстве.

Стоимость базовой станции Воронков оценивает в $20–30 тыс. Она позволяет проводить все виды сельхозработ, в том числе точный высев, локальное внесение удобрений и точную культивацию пропашных культур. С помощью этой системы можно из года в год соблюдать одну и ту же технологическую колею или попадать в одни и те же рядки, чтобы сеять «след в след» несколько лет, рассказывает Кириляк. Такая точность нужна при выращивании овощей и свеклы, добавляет Воронков.

Большинству хозяйств Воронков советует использовать персональные спутниковые поправки с точностью до 20–40 см, «чтобы не переплачивать». Однако если хозяйство большое и одновременно применяет несколько систем навигации, то выгоднее купить собственную станцию, рекомендует он. При использовании пяти навигационных систем базовая станция окупится в течение трех лет, поскольку спутниковые поправки приобретаются на каждый прибор, поясняет Воронков. В «АгроИнтеле» потратили деньги на базовую станцию и теперь ни за что дополнительно не платят, доволен Андрианов. «Базовая станция автономна, работает от аккумуляторных батарей, ее можно перевозить на легковом автомобиле и устанавливать в любом месте», – добавляет он.

По подсчетам Воронкова, в хозяйствах, обрабатывающих свыше 10 тыс. га, полный автопилот стоимостью $20–40 тыс. окупается за год, а параллельное вождение – за один сезон даже при использовании на меньших площадях.

Малибашев вспоминает, как в одном хозяйстве навигационное оборудование, купленное вместе с импортным трактором, простаивало: не было специалистов, которые бы объяснили, как им пользоваться. «Российский опыт использования навигации в сельском хозяйстве совсем небольшой. Автопилот – это хорошо, но нужно смотреть, уместна ли эта система в конкретном хозяйстве или можно обойтись системой параллельного вождения», – рассуждает он.

Малибашев вспоминает, как в одном хозяйстве навигационное оборудование, купленное вместе с импортным трактором, простаивало: не было специалистов, которые бы объяснили, как им пользоваться. «Российский опыт использования навигации в сельском хозяйстве совсем небольшой. Автопилот – это хорошо, но нужно смотреть, уместна ли эта система в конкретном хозяйстве или можно обойтись системой параллельного вождения», – рассуждает он.

Быстрорастущий рынок

По данным Воронкова, в Россию уже ввезено несколько десятков навигационных систем для АПК, причем часть – «не совсем легальным путем». Однако потребность в этих системах он оценивает в несколько тысяч штук. 2006 г. станет годом массовых продаж навигационного оборудования, прогнозирует Воронков: «Все, кто купил современные мощные трактора и использует агрегаты с 12–18-метровым захватом, начинают понимать, что они необходимы».

«Для нас это не роскошь, а потребность», – соглашается руководитель бизнес-проекта «Сельхозтехника» компании «Интеко-Агро» Вячеслав Корсаков. Гусеничные трактора Challenger в хозяйствах «Интеко» оснащены автопилотами Trimble. Их можно переставлять на другие машины. Высокий спрос на навигационную технологию в России предвидит и Роман Астахов из «Матрикс Агритех»: «Мы уже ведем переговоры [с хозяйствами] о поставке 30 таких комплексов».

Андрианов из «АгроИнтела» тоже не сомневается в перспективности точной навигации. Возглавляемый им проект «Агрокосмос», изначально занимавшийся внедрением средств навигации в хозяйстве, развился в самостоятельную компанию «АгроИнтела». Сейчас «Агрокосмос» осуществляет предпроектное обследование для внедрения систем навигации и составления электронных карт в одном из уральских хозяйств. Андрианов предполагает, что в ближайшие годы ему придется увеличить штат работников «Агрокосмоса».

Ввоз и продажа GPS-приемников в России строго контролируются государством, обращает внимание Воронков из «Геомира». Формально, чтобы воспользоваться таким оборудованием, хозяйству нужно иметь лицензии Роскартографии и ФСБ. Но на практике, говорит Малибашев, аграрии такие лицензии не оформляют. Он считает, что если хозяйство является «добропорядочным покупателем» легального, сертифицированного оборудования, то достаточно зарегистрировать его в региональном отделении Россвязьнадзора и получить разрешение на эксплуатацию.