MIRE JÓ A GPS-TECHNOLÓGIA EGY TRAKTORON?

Az élet számos részén velünk van, mindenki látott már telefont, navigációs rendszert, ami használ valamilyen GPS-t. Legtöbben autó navigációkban használják, túrázók helymeghatározásra (érdekes a geocaching nevű játék), de nemcsak polgári célra alkalmazható. Mezőgazdasági GPS használható területmérésre, határviták esetén pontkitűzésre, de a szántóföldön, traktorokon, kombájnokon lévő sorvezetők működésének is ez az alapja.

Hogyan működik a GPS? Hogyan hasznosítható ez mezőgazdasági GPS segítségével?

 

9A globális helyzet-meghatározó rendszer (GPS – Global Positioning System) 24 db Föld körüli pályán keringő műholdból áll, melyek a pontos időt és a saját pozíciójukat sugározzák. A pontos hely meghatározásához minimálisan 3 műhold adataira van szükség: a műholdak pontos helyének és a jel sugárzásának idejéből a GPS-vevő meghatározza a műholdak képzeletbeli gömbfelszínének metszeteként a pontos pozíciót a Földön. Ugyanezen az elven működik az orosz GLONASS műholdrendszer is, mely szintén alkalmas sorvezető GPS rendszerek működéséhez.

A szántóföldeken a GPS-technológiának a legnagyobb szerepe a sorok távolságának pontos tartásában van, mely mezőgazdasági GPS-szel lehetséges. Ez azért fontos, mert a traktor a szántóföldön látszólag megy csak össze-vissza, valójában a lehető legpontosabban próbál visszafordulni a saját nyomvonala mellé. Ezeknek a nyomvonalaknak a párhuzamosságára és állandó távolságára kell törekedni. Különösen ott hasznos a sorvezető GPS, ahol még nincsenek vagy nem láthatóak ezek az úgynevezett művelő nyomok. Ezek mezőgazdasági sorvezető nélkül a traktoros szinte „vakon” vezet, így keletkezhetnek jelentős átfedések és kihagyások is.

Milyen pontosak helymeghatározásnál a sorvezető GPS rendszerek?

Mezőgazdasági GPS esetén kétféle pontosságot külön kell választanunk. A szántóföldi munkák többségénél a sorcsatlakozási pontosság, vetésnél és sorköz kultivátorozásnál pedig a visszatérési pontosság fontos. Sorvezető GPS esetében a leglényegesebb a sorcsatlakozási pontosság: a tábla művelése során az egyik sorról mekkora pontossággal képes a másikra fordulni. A visszatérési pontosság pedig egy adott pontra történő visszanavigálást jelent, akár órákkal, napokkal, hónapokkal később is. A laikusok számára nem egyértelmű, hogy a GPS jelek 5-10 méteres visszatérési pontosságából hogyan lehet mezőgazdasági GPS segítségével 20-30 cm-es sorcsatlakozási pontosságot elérni.

A mezőgazdaságban sorvezető GPS használatánál elsősorban a sorcsatlakozás a fontos, ezt pedig különböző matematikai algoritmusokkal lehet javítani. A sorvezető GPS-ek szoftvere nemcsak a nyers GPS-adatokkal számol, hanem figyelembe veszi az előzményeket is. Ilyen algoritmus működik a John Deere StarFire 300 GPS-vevőkben, de ilyen a Leica GeoSpective2 GPS-vevőkben található es sorvezetőkhöz kifejlesztett GL1DE is.

A szántóföldeken, dombos vidékeken fontos lehet a traktor dőléséből eredő eltérés is. Az egyszerűbb sorvezetők esetén, mint az LD-Agro Mg Navigátor V2, LD-Agro LineGuide 300 és LD-Agro LineGuide 800 elegendő a GPS-vevőt a traktor tetejéről lejjebb helyezni. Az összetettebb automata kormányzást használó sorvezető rendszereknél külön giroszkóp figyeli a dőlést, így a mezőgazdasági GPS ezzel is számol, folyamatosan korrigál.

Mezőgazdasági GPS pontosítása korrekciós jelek segítségével

Korrekciós jelek használatával növelhető a sorvezető GPS pontossága. A differenciális GPS, (röviden DGPS) működési elve nagyon egyszerű: szükség van egy referenciapontra, aminek tudjuk a pontos helyét. Ebben a pontban gyűjtött GPS-jeleket kell összevetni a műholdrendszerről kapott jelekkel, így már tudjuk az eltéréseket. Majd ezeket az eltéréseket kell eljuttatni a mezőgazdasági GPS-nek is, így az tud pontosítani a helymeghatározásnál. A GPS-es sorvezetőbe a korrekciós jelek kétféleképpen juthatnak: az egyik a földi bázisú pozíciójavítás (Ground Based Augmentation System, röviden GBAS), a másik pedig a műhold bázisú pozíciójavítás (Satellite Based Augmentation System, röviden SBAS).

Az első esetben (GBAS) a korrekciós jelet a sorvezető GPS-hez földre telepített rádióadókból sugározzák. Esetleg GSM-modem segítségével juttatják el a korrekciót a mezőgazdasági GPS-hez. A sorvezető tehát a GPS-jelek mellett ezeket a korrekciós jeleket használja fel a pontosításhoz. A sorvezető GPS-hez akár saját bázisállomás is telepíthető, így egy központi GPS-ről több sorvezető számára is biztosítható a pontos jel. Ezzel a rendszerrel nagy pontosság (akár 2-3 cm-es is) elérhető, viszont ezek a rendszerek általában fizetős szolgáltatások, ráadásul a nagyobb pontosságot eredményező jelek és GPS-vevők jóval drágábbak is.

Létezik azonban erre egy sokkal egyszerűbb és ingyenes megoldás is: a virtuális bázisállomás. Ebben az esetben a sorvezető GPS-jeleket (esetleg plusz az EGNOS által már korrigált GPS-jeleket is) egy adott pontban több másodpercig rögzíti. Ezekből a mezőgazdasági GPS matematikai eljárásokkal átlagol, így sokkal pontosabb lesz a mérés, majd ezt tekinti referenciapontnak a későbbi méréseknél, ehhez a ponthoz viszonyítva végzi a további méréseket. Ezt a technológiát támogatja az LD-Agro Mg Navigátor V2, LD-Agro LineGuide 300 és LD-Agro LineGuide 800 típusú sorvezető GPS is.

A másik esetben (légi bázisúnál, vagyis SBAS) a korrekciós jeleket is műholdakról adják a sorvezető GPS-nek, jobb esetben ugyanazt a frekvenciát és kódolást használva, amit a mezőgazdasági GPS vevője is. Ezen az elven működik az Európában ingyenesen használható  EGNOS korrekció. Az LD-Agro valamennyi sorvezető rendszereje, tehát az LD-Agro Mg Navigátor V1, LD-Agro Mg Navigátor V2, LD-Agro LineGuide 300 és LD-Agro LineGuide 800 is támogatja az EGNOS-t.

Az Ön gazdasága számára legmegfelelőbb mezőgazdasági GPS kiválasztásához keresse az Agrogazda.hu mérőműszerek Kft kollégáit, hogy segítsenek az igényeinek legmegfelelőbb sorvezető kiválasztásában!