Prípadová štúdia poľnohospodárskej antény: Vynikajúce postupy pri umožňovaní autonómneho riadenia poľnohospodárskych strojov Beidou

I. Pozadie klienta

Náš klient je priekopnícka spoločnosť, ktorá sa hlboko venuje poľnohospodárskym technológiám a špecializuje sa na autonómne riadenie poľnohospodárskych strojov Beidou. Je odhodlaná využívať pokročilú technológiu satelitnej navigácie a určovania polohy Beidou na revolúciu v poľnohospodárskej produkcii, pomáhať farmárom dosahovať presný siatok, hnojenie a zavlažovanie a posúvať prevádzku poľnohospodárskych strojov smerom k bezobslužným a inteligentným operáciám.

II. Požiadavky klienta

Pri vývoji autonómneho systému riadenia Beidou pre poľnohospodárske stroje mal klient prísne požiadavky na antény. Poľnohospodárske stroje pracujú v zložitých prostrediach a signály sú náchylné na rôzne rušivé faktory, ako sú vysokonapäťové elektrické vedenia a veľké kovové zavlažovacie zariadenia obklopujúce poľnohospodársku pôdu. Preto bola potrebná anténa so stabilným príjmom satelitného signálu a silnými schopnosťami odolať rušeniu. Okrem toho, vzhľadom na to, že poľnohospodárske stroje pracujú v rôznych terénnych a klimatických podmienkach, od rovín po hornatý terén, od spaľujúcich horúčav po krutý chlad, musela byť anténa schopná odolať tomuto drsnému prostrediu a udržiavať si stabilný výkon. Okrem toho je vysoko presné určovanie polohy základom pre dosiahnutie presného poľnohospodárstva, čo si vyžaduje antény, ktoré podporujú viacero frekvencií a režimov, aby sa získali presnejšie údaje o satelitnej polohe a zabezpečili minimálne prevádzkové chyby.

III. Riešenie: Geodetická anténa GNSS

Na základe potrieb zákazníka sme dodali geodetickú anténu GNSS z www.toxulink.com. Táto anténa ponúka nasledujúce významné výhody a dokonale vyhovuje obchodnému scenáru zákazníka.

Podpora viacerých frekvencií a viacerých režimov: Anténa dokáže súčasne prijímať signály z hlavných globálnych satelitných systémov vrátane Beidou, GPS a GLONASS a podporuje viacero frekvenčných pásiem, ako napríklad L1, L2 a L5. Táto funkcia výrazne zlepšuje stabilitu a dostupnosť signálu v zložitých prostrediach. Signály z rôznych satelitných systémov a frekvenčných pásiem sa navzájom dopĺňajú, čím zabezpečujú dostatočný signál pre výpočty polohy, aj keď sú niektoré signály blokované alebo rušené, čím poskytujú nepretržité a stabilné určovanie polohy pre autonómne poľnohospodárske stroje. Napríklad pri prevádzke v horských oblastiach môže zložitý terén často blokovať signály z jedného satelitného systému. Multifrekvenčná a viacrežimová geodetická anténa GNSS však dokáže rýchlo prepnúť na iné dostupné signály a udržiavať presné a nepretržité určovanie polohy.

Vynikajúci dizajn proti rušeniu: Využívanie pokročilých filtračných algoritmov a tieniacich štruktúr. Starostlivo navrhnutý filtračný obvod účinne filtruje externé elektromagnetické rušivé signály, ako napríklad elektromagnetický šum z blízkych vysokonapäťových elektrických vedení. Okrem toho špeciálna tieniaca štruktúra znižuje vplyv viaccestného šírenia. Viaccestné šírenie nastáva, keď sa satelitné signály pred prijatím anténou viackrát odrážajú, čo zvyšuje chyby určovania polohy. Tieniaca štruktúra antény znižuje silu týchto odrazených signálov, čo umožňuje anténe primárne prijímať priame signály zo satelitu, čím sa výrazne zlepšuje presnosť určovania polohy. V reálnych prostrediach poľnohospodárskej pôdy môžu okolité kovové zavlažovacie konštrukcie a budovy generovať odrazené signály. Dizajn zmierňovania viaccestného šírenia geodetickej antény GNSS zabezpečuje, že poľnohospodárske stroje môžu presne sledovať svoju prednastavenú trasu aj v týchto podmienkach.

Vysoká stabilita v náročných podmienkach: Anténa spĺňa normy IP67/69 a vyššie štandardy odolnosti voči vode a prachu, úplne odoláva vniknutiu prachu a zachováva si správnu prevádzku aj pri ponorení do vody do určitej hĺbky. Funguje stabilne na ryžových poliach počas prívalových dažďov aj v suchej, prašnej poľnohospodárskej pôde. Vyznačuje sa tiež širokým rozsahom prevádzkových teplôt a prispôsobuje sa extrémnym teplotám od -30 °C do 70 °C. V chladných severných zimách nízke teploty neznižujú výkon antény, rovnako ako vysoké teploty v horúcich južných letách, ktoré neovplyvňujú príjem signálu. Anténa je navyše vyrobená z odolných materiálov s vynikajúcou odolnosťou voči vibráciám a starnutiu. Silné vibrácie generované poľnohospodárskymi strojmi prechádzajúcimi po nerovných poliach anténu nepoškodia a dlhodobé vonkajšie používanie neovplyvní jej výkon v dôsledku starnutia, čo zaručuje dlhodobú stabilnú službu.

Vysoko presné polohovanie: Vďaka technológii kinematiky v reálnom čase (RTK) dosahuje anténa presnosť polohovania na úrovni centimetrov s horizontálnou presnosťou ≤ 5 cm a vertikálnou presnosťou ≤ 10 cm, čím plne spĺňa prísne požiadavky na vysoko presné polohovanie v poľnohospodárskych scenároch. Počas sejby dokáže presne riadiť rozostup riadkov sejby s minimálnou chybou, čím zabezpečuje rovnomerné rozloženie semien, podporuje rast a vývoj plodín a zvyšuje výnosy plodín. Počas hnojenia a zavlažovania zabezpečuje vysoko presné polohovanie presnú prevádzku poľnohospodárskych strojov na základe úrodnosti pôdy a požiadaviek plodín na vodu, čím sa predchádza plytvaniu zdrojmi a zlepšuje sa prevádzková efektivita.

IV. Výsledky žiadosti

Efektivita prevádzky sa výrazne zlepšila: Používanie autonómneho systému riadenia poľnohospodárskych strojov Beidou vybaveného geodetickou anténou GNSS zvýšilo priemernú dennú prevádzkovú plochu poľnohospodárskych strojov o 40 %. Napríklad traktor by mohol obrábať 10 mu (približne 16 akrov) za deň pomocou tradičného manuálneho ovládania, ale s autonómnym systémom riadenia dokáže obrábať 14 mu (približne 16 akrov) za deň. Je to predovšetkým vďaka presnému polohovaniu a automatizovanej prevádzke, ktorá umožňuje poľnohospodárskym strojom nepretržite pracovať po optimálnej trase, čím sa znižuje strata času v dôsledku manuálnych chýb a častých zmien smeru.

Náklady sa výrazne znížili: Presná prevádzka znižuje plytvanie zdrojmi. Presné hnojenie a zavlažovanie, prispôsobené potrebám pôdy a plodín, znižuje spotrebu pesticídov a vody približne o 30 % v porovnaní s tradičnými metódami. Okrem toho sa výrazne znížili náklady na pracovnú silu. Automatizovaná prevádzka poľnohospodárskych strojov eliminovala potrebu významného ľudského zapojenia, čím sa náklady na pracovnú silu znížili o 30 % až 60 %.