System nawigacji satelitarnej GPS (z ang. Global Positioning System) z powodzeniem wpisał się we wszystkie dziedziny życia nowoczesnego człowieka. Za sukcesem tej technologii stoi wiele zalet jakie urządzenia tego typu oferują swym użytkownikom. Do głównych z nich należą przede wszystkim oszczędność czasu i zmniejszenie kosztów przemieszczania się pojazdu dzięki precyzyjnemu prowadzeniu.
Dzięki takim właściwościom urządzeń nawigujących, znalazły one również swoje zastosowanie w produkcji polowej głównie wspomagając system rolnictwa precyzyjnego. Jest to technologia, w której maszyny rolnicze prowadzone są precyzyjnie po polu dzięki sygnałowi pochodzącemu z satelity krążącej na orbicie ziemskiej. W tym systemie narzędzia rolnicze automatycznie regulują dawki aplikowanych nawozów i pestycydów na podstawie map zasobności glebowej. Dodatkową zaletą takich rozwiązań jest możliwość monitorowania pracy maszyn pod kątem:
- spalania paliwa, poprzez raporty jego aktualnego zużycia odniesionego do normy charakterystycznej dla danego modelu maszyny np. ciągnika
- stanu zaawansowania prac plantacji, na której wykonywany był zabieg poprzez, opcję sporządzania zestawień obejmujących parametry zabiegu np. (czas trwania obsiewu, efektywny czas pracy sieczkarni, kombajnu zbożowego itd.),
- tworzenia ilustracji wykonywanej uprawy na dokładnej, indywidualnie opracowanej mapie cyfrowej pola.
Pozycjonowanie maszyn na polu
W praktyce najmniej skomplikowane systemy pozycjonowania maszyn na polu składają się z anteny montowanej na dachu ciągnika oraz dotykowego panelu nawigacyjnego. Antena w zależności o konstrukcji może odbierać sygnał satelitarny systemów GPS, (USA) GLONASS (rosyjski) oraz GALILEO (europejski). Moduły nawigacyjne instalowane są natomiast w kokpicie deski rozdzielczej ciągnika. Odbierają one sygnał pochodzący z anteny informując o optymalnej trasie przejazdu poprzez informacje na wyświetlaczu lub listwie diodowej. W droższych systemach po wprowadzeniu danych plantacji i odpowiedniej kalibracji, moduły GPS całkowicie sterują ruchem pojazdu dzięki urządzeniom instalowanym na kolumnie kierownicy ciągnika.
Precyzyjne dawkowanie nawozów
Sama instalacja urządzeń opartych na technologii GPS nie wystarczy do stosowania założeń rolnictwa precyzyjnego w gospodarstwie. Kolejnym etapem wdrażania tej technologii jest zwykle dokładny pomiar powierzchni pola oraz analiza: odczynu gleby, jej zasobności w składniki pokarmowe tj. fosfor, magnez i potas. W trakcie tych pomiarów rolnik jest zmuszony do stosowania nawigacji satelitarnej, ponieważ pozwoli to na stworzenie elektronicznej mapy zasobności i odczynu gleb. Mapa wprowadzona do komputera wewnątrz kabiny ciągnika pozwala na przekazanie informacji o stanie gleb w konkretnym miejscu pola do modułu sterującego rozsiewacza który wykonuje wysiew dawki wapna lub nawozów, jakiej wymaga dana strefa zasobności określona wcześniejszym badaniem.
Dokładne stosowanie środków ochrony roślin
We współpracy z odpowiednio przystosowanym i skalibrowanym opryskiwaczem dzięki stosowaniu nawigacji satelitarnej możliwe jest precyzyjne przeprowadzanie zabiegów ochrony roślin oraz odżywiania dolistnego wskutek możliwości włączania i wyłączania pojedynczych głowic na belce co zmniejsza powierzchnię pola, na której występują nałożenia. W praktyce podczas wykonywania oprysku w oparciu o pozycję GPS komputer włącza lub wyłącza poszczególne głowice belki, które są wyposażone w specjalne zaworki sterowane elektrycznie.
Koszty instalacji Systemu GPS w maszynach
Analizując koszty związane z przystosowaniem posiadanego sprzętu do założeń rolnictwa precyzyjnego należy stwierdzić iż ceny systemów pozycjonujących maszyny na polu (czyli do jazdy równoległej itp.) są uzależnione od złożoności systemu oraz poziomu precyzyjności jaką pragniemy uzyskać w prowadzeniu. Najprostsze nawigacje polowe często budowane na podstawie samochodowych urządzeń i kosztują około 4,5-6 tys. zł w zależności od producenta. Są to urządzenia przenośnie składające się jedynie z modułu i anteny, warunkujące dokładność przejazdu do 30 cm. Natomiast w przypadku urządzeń bardziej zaawansowanych automatycznie korygujących tor jazdy agregatu ceny urządzeń mogą wahać się w granicach od 15 tys. zł do nawet kilkudziesięciu tys. zł. Niższymi kosztami (około 15-18 tys. zł) przystosowania ciągnika do jazdy równoległej charakteryzują się systemy zaopatrzone w tzw. „rolki” przylegające do kierownicy automatycznie korygujące kierunek ruchu. Najbardziej złożone urządzenia pozycjonujące oparte już na pracy siłowników automatycznych skomponowane pod konkretny model ciągnika to koszt około kilkudziesięciu tys. zł.
W przypadku gdy chcemy przystosować opryskiwacz do pracy w systemie rolnictwa precyzyjnego koszty wahają się średnio w granicach od 4 do kilkunastu tys. zł. Najniższymi kosztami charakteryzują się moduły współpracujące z systemami pozycjonowania, które monitorują jedynie niektóre parametry pracy podczas oprysku. Urządzenia bardziej zaawansowane, które mogą same służyć do jazy równoległej, regulujące pracę poszczególnych sekcji, rozpylaczy warunkujące dokładność przejazdu do kilku cm kosztują od 15 do 20 tys. zł.
Podsumowując, systemy GPS w rolnictwie w przyszłości będą sukcesywnie wspomagać pracę rolnika. W obecnych warunkach, ze względu na dość wysokie koszty uzbrojenia maszyn w aparaturę nawigującą, systemy te stosowane są w gospodarstwach wielkoobszarowych. Jednakże w miarę upływu czasu, również urządzenia mniej skomplikowane będą znajdować swych zwolenników wśród pozostałych producentów rolnych, którzy upatrywać w nich będą narzędzi zmniejszających koszty agrotechniki w posiadanych gospodarstwach.
Opracował:
Daniel Dąbrowski
