Пример использования сельскохозяйственных антенн: передовой опыт внедрения системы автономного управления Beidou для сельскохозяйственной техники.

I. Информация о клиенте

Наш клиент — новаторская компания, активно занимающаяся сельскохозяйственными технологиями и специализирующаяся на автономном управлении сельскохозяйственной техникой с помощью системы Beidou. Они стремятся использовать передовые спутниковые навигационные и позиционирующие технологии Beidou для революционизации сельскохозяйственного производства, помогая фермерам осуществлять точный посев, внесение удобрений и орошение, а также продвигая операции с сельскохозяйственной техникой к беспилотным и интеллектуальным системам.

II. Требования клиента

При разработке системы автономного управления Beidou для сельскохозяйственной техники заказчик предъявлял жесткие требования к антеннам. Сельскохозяйственная техника работает в сложных условиях, и сигналы подвержены различным помехам, таким как высоковольтные линии электропередачи и крупногабаритное металлическое ирригационное оборудование, окружающее сельскохозяйственные угодья. Поэтому требовалась антенна со стабильным приемом спутникового сигнала и высокой помехоустойчивостью. Кроме того, учитывая, что сельскохозяйственная техника работает в разнообразных условиях местности и климата, от равнин до гор, от палящей жары до сильного холода, антенна должна была выдерживать эти суровые условия и обеспечивать стабильную работу. Более того, высокоточное позиционирование имеет фундаментальное значение для достижения точного земледелия, что требует антенн, поддерживающих несколько частот и режимов для получения более точных данных спутникового позиционирования и обеспечения минимальных эксплуатационных ошибок.

III. Решение: Антенна для геодезической съемки GNSS

Исходя из потребностей заказчика, мы поставили геодезическую GNSS-антенну от компании www.toxulink.com. Эта антенна обладает следующими существенными преимуществами, идеально подходящими для бизнес-сценариев заказчика.

Поддержка нескольких частот и режимов: антенна может одновременно принимать сигналы от основных глобальных спутниковых систем, включая Beidou, GPS и GLONASS, и поддерживает несколько частотных диапазонов, таких как L1, L2 и L5. Эта функция значительно повышает стабильность и доступность сигнала в сложных условиях. Сигналы от разных спутниковых систем и частотных диапазонов дополняют друг друга, обеспечивая достаточный сигнал для расчетов позиционирования даже при блокировке или помехах от некоторых сигналов, обеспечивая непрерывное и стабильное позиционирование для автономной сельскохозяйственной техники. Например, при работе в горных районах сложный рельеф часто блокирует сигналы от одной спутниковой системы. Однако многочастотная и многорежимная GNSS-антенна для геодезических работ может быстро переключаться на другие доступные сигналы, поддерживая точное и непрерывное позиционирование.

Превосходная защита от помех: использование передовых алгоритмов фильтрации и экранирующих структур. Тщательно разработанная схема фильтрации эффективно отфильтровывает внешние электромагнитные помехи, такие как электромагнитный шум от близлежащих высоковольтных линий электропередачи. Кроме того, специальная экранирующая структура уменьшает влияние многолучевого распространения. Многолучевое распространение возникает, когда сигналы со спутника многократно отражаются, прежде чем быть принятыми антенной, что увеличивает ошибки позиционирования. Экранирующая структура антенны уменьшает силу этих отраженных сигналов, позволяя антенне принимать преимущественно прямые сигналы со спутника, значительно повышая точность позиционирования. В реальных условиях сельскохозяйственных угодий окружающие металлические ирригационные сооружения и здания могут генерировать отраженные сигналы. Конструкция антенны GNSS для геодезических работ, снижающая многолучевое распространение, гарантирует, что сельскохозяйственная техника сможет точно следовать заданному маршруту даже в таких условиях.

Высокая стабильность в суровых условиях: антенна соответствует стандартам IP67/69 и выше по водо- и пылезащите, полностью предотвращая попадание пыли и сохраняя надлежащую работу даже при погружении в воду на определенную глубину. Она стабильно работает как на рисовых полях во время проливных дождей, так и на сухих, пыльных сельскохозяйственных угодьях. Также она обладает широким диапазоном рабочих температур, адаптируясь к экстремальным температурам от -30°C до 70°C. В холодные северные зимы низкие температуры не ухудшают характеристики антенны, как и высокие температуры в жаркое южное лето, которые не влияют на прием сигнала. Кроме того, антенна изготовлена ​​из прочных материалов с отличной вибро- и стареющей стойкостью. Сильные вибрации, создаваемые сельскохозяйственной техникой, движущейся по неровным полям, не повреждают антенну, а длительное использование на открытом воздухе не влияет на ее характеристики из-за старения, обеспечивая длительную стабильную работу.

Высокоточная позиционирование: благодаря использованию технологии кинематики в реальном времени (RTK) антенна обеспечивает точность позиционирования на уровне сантиметров, с горизонтальной точностью ≤5 см и вертикальной точностью ≤10 см, полностью удовлетворяя строгим требованиям высокоточной позиционирования в сельскохозяйственных условиях. Во время посева она позволяет точно контролировать расстояние между рядами с минимальной погрешностью, обеспечивая равномерное распределение семян, способствуя росту и развитию растений и повышая урожайность. Во время внесения удобрений и орошения высокоточная позиционировка обеспечивает точное управление сельскохозяйственной техникой с учетом плодородия почвы и потребности растений в воде, предотвращая потери ресурсов и повышая эффективность работы.

IV. Результаты применения

Эффективность работы значительно повысилась: использование системы автономного управления сельскохозяйственной техникой Beidou, оснащенной GNSS-антенной, позволило увеличить среднюю суточную площадь обработки сельскохозяйственной техники на 40%. Например, трактор мог обрабатывать 10 му (примерно 16 акров) в день, используя традиционный ручной способ, а с системой автономного управления — 14 му (примерно 16 акров) в день. Это стало возможным прежде всего благодаря точному позиционированию и автоматизированному управлению, позволяющему сельскохозяйственной технике непрерывно двигаться по оптимальной траектории, сокращая потери времени из-за ошибок при ручном управлении и частых корректировок направления.

Затраты значительно сократились: точное управление снижает потери ресурсов. Точное внесение удобрений и орошение, адаптированные к потребностям почвы и культур, сокращают использование пестицидов и воды примерно на 30% по сравнению с традиционными методами. Кроме того, значительно сократились затраты на рабочую силу. Автоматизация работы сельскохозяйственной техники исключила необходимость значительного участия человека, снизив затраты на рабочую силу на 30–60%.