Разработка и исследование отечественного аппаратно-программного комплекса для систем точного вождения мобильных сельскохозяйственных агрегатов
DOI:
https://doi.org/10.53083/1996-4277-2026-258-4-82-89Ключевые слова:
высокоточное земледелие, автоматическое рулевое управление, машинно-тракторный агрегат, спутниковая навигация, GNSS приёмник, фильтр Калмана, коррекция координат, электромеханический исполнительный привод, импортозамещениеАннотация
Изложены результаты многолетних исследований по созданию, моделированию и всесторонним испытаниям конкурентоспособного отечественного аппаратно-программного комплекса (АПК) для систем автоматического управления курсом машинно-тракторных агрегатов (МТА). Комплекс спроектирован с ориентацией на применение доступной элементной базы и современных методов цифровой обработки навигационных сигналов. В ходе исследований разработана детализированная математическая модель динамики МТА, учитывающая его кинематические и силовые параметры, а также влияние пространственных наклонов на точность позиционирования. Для коррекции ошибок спутниковых измерений предложен и реализован адаптивный алгоритм на основе фильтра Калмана. Аппаратная платформа комплекса построена по модульному принципу и включает многочастотный спутниковый приёмник, микроконтроллерный блок обработки данных, исполнительный электромеханический привод рулевого управления и планшетное устройство с графическим интерфейсом пользователя. Экспериментальные исследования включали стендовые тесты, компьютерное моделирование и масштабные производственные испытания на полях Республики Башкортостан на различных типах тракторов и самоходных шасси. Полученные результаты подтвердили высокую эксплуатационную эффективность разработки: точность вождения составила ±10 см, что обеспечило снижение площадей технологических пропусков и перекрытий на 15-25%, экономию минеральных удобрений – до 20 на единицу площади и рост производительности агрегатов на 13-20%. Установлена возможность круглосуточной работы системы с повышением ночной выработки в 1,5-1,8 раза. Стоимостные показатели разработанного АПК минимум в 5 раз ниже характеристик импортных аналогов при обеспечении сопоставимого технологического эффекта. Практическая значимость работы заключается в предоставлении агропромышленному комплексу РФ полностью локализованного, адаптируемого и экономически доступного решения для автоматизации рутинных операций в поле, что соответствует целям государственной программы развития сельского хозяйства.
