Часто можна почути термін GPS (Global Positioning System), який використовується для позначення інструментів позиціонування та навігації в сільському господарстві. Однак багато хто не знає, що GPS – це назва супутникової системи позиціонування Сполучених Штатів Америки. Більшість технологій, що застосовуються в сільському господарстві, використовують GNSS (Глобальні навігаційні супутникові системи), що описує сукупність супутникових систем позиціонування з різних країн, включаючи GPS (США), ГЛОНАСС (Росія), Galileo (Європейський Союз), Beidou (Китай), NavIC (Індія) і QZSS (Японія). Незалежно від використовуваного терміну, якщо ви сьогодні є фермером, ви, ймовірно, використовуєте технології позиціонування у своїх сільськогосподарських операціях.
Протягом кількох десятиліть технології позиціонування були важливими для утримання прямих ліній і зменшення пропусків та перекриттів, дозволяючи користувачам працювати більш ефективно, особливо на ділянках з нерівномірним рельєфом місцевості. Перелік переваг довгий і включає оптимізацію та економію коштів. Простіше кажучи, GNSS є основою точного землеробства. Однак довгий шлях, який проходять сигнали від супутника до приймача, створює певні труднощі. На шляху проходження сигналів можуть виникати затримки, спотворення і неточне позиціонування. Для досягнення і підтримки точності використовується корекція сигналу.
Розуміння того, як працюють поправки, і визначення ідеального рівня точності для кожного типу операцій може допомогти вам приймати більш ефективні рішення. Кожне господарство відрізняється, і кожен фермер працює по-різному. Тому нижче описані різні типи доступних послуг з корекції, які пропонують різні рівні точності та способи отримання.
Традиційна технологія RTK порівнює дані між стаціонарною базовою станцією і приймачами в полі для виправлення помилок, припускаючи, що вони обидві виявляють однакові помилки поблизу. Ці корекції забезпечують високу точність (1-2 см), але користувач повинен залишатися близько до базових станцій (10-30 км). Час збіжності, приблизно одна хвилина, вказує на час для обчислення RTK-позиції після отримання даних про поправки. Доставка може здійснюватися по радіо або мобільному телефону, що вимагає наявності в обладнанні стаціонарної базової станції або 3G або 4G модему.
Для обладнання з модемами мобільного інтернету використовується технологія NRTK. Ці пристрої обробляють супутникові сигнали і надсилають RTK-поправки назад на GNSS-пристрої. Перевага полягає в тому, що інтернет-сигнал здатний обробляти більший обсяг даних, забезпечуючи надійне покриття, підвищуючи продуктивність і, вирішуючи проблеми доступності та зв’язку, безперешкодно інтегруючи дані позиціонування в робочий процес фермера.
Через високі початкові інвестиції та необхідну близькість до базової станції цей варіант рекомендується для великих комерційних операцій зі статичними обмеженнями в районах з поганою видимістю супутників і великою кількістю та різноманітністю типів машин
Точне точкове позиціонування (PPP)
Метод PPP використовує мережу референцних станцій для виправлення помилок супутників, які можуть траплятися регулярно, але цього року були посилені через іоносферну сцинтиляцію. Це природне явище, спричинене сонячними спалахами, яке полягає у швидких і нерегулярних змінах інтенсивності радіочастотних сигналів, що проходять через іоносферу – область земної атмосфери, яка містить іонізовані частинки. Це спричиняє спотворення радіосигналів, наприклад, тих, що використовуються у супутниковому зв’язку та навігаційних системах GNSS (Global Navigation Satellite System).
За допомогою PPP дані передаються на приймач в польових умовах, підвищуючи точність позиціонування в реальному часі. PPP доступний по всьому світу, не обмежуючись радіусом дії базової станції. Точність від проходу до проходу становить від 2,5 см до 15 см, залежно від типу поправок, а час збіжності може становити від менш ніж 1 хвилини до приблизно 18 хвилин, залежно від типу сигналу. Поправки можуть передаватися через супутник або мобільний зв’язок і вимагають лише двочастотного GNSS-приймача і підписки на послугу корекції, що усуває потребу в місцевій інфраструктурі, такій як фіксована базова станція.
RTK Bridging
Функція RTK Bridging призначена для користувачів гібридних RTK та PPP-RTK приймачів. RTK виступає основним джерелом коректних поправок RTK. Замість того, щоб працювати без поправок RTK і відчувати зниження точності, приймач може використовувати поправки PPP для підтримки сантиметрової точності рівня, поки не будуть відновлені поправки RTK. Цей метод, який називається перекриванням, гарантує безперервність роботи з високою точністю, тому ви можете продовжувати працювати, не чекаючи на відновлення поправок RTK. Залежно від придбаного рівня підписки, час покриття може становити від 20 хвилин до необмеженого періоду перебоїв у роботі. Послуги RTK-bridge доставляються через супутник і вимагають, як мінімум, двочастотного GNSS-приймача і підписки на RTK-ridge на додаток до існуючої RTK-інфраструктури.
Супутникові системи доповнення (SBAS)
Супутникові системи доповнення (SBAS) – це безкоштовні служби корекції, якими керують урядові організації. Вони порівнюють інформацію з наземних станцій з даними з супутників і надсилають поправки на інші супутники, які передають ці поправки на приймачі в сільськогосподарському обладнанні. Покриття залежить від регіону, наприклад, WAAS для Північної Америки або EGNOS для Європи. Вони пропонують точність близько 60 см і мають обмежену доступність у деяких регіонах. Час збіжності становить приблизно 5 хвилин, а поправки передаються через супутник. Вимоги включають наявність одночастотного GNSS/GPS приймача в регіоні, сумісному з SBAS. Це варіант для виробників, які хочуть почати працювати з точним землеробством, але не мають ресурсів для інвестування в більш точні технології.
У цьому різноманітному світі супутникових поправок, де варіанти варіюються між високою і низькою точністю і покриттям, інтеграція технологій відіграє центральну роль у сільськогосподарських операціях. Наявність приймачів, які підтримують кілька частот і сузір’їв, є першим кроком до поліпшення позиціонування техніки. Антени SMART, розроблені Hexagon | NovAtel, забезпечують багатосузір’яне і багаточастотне відстеження і відрізняються гнучкістю і програмним забезпеченням, що оновлюється. У поєднанні з послугами корекції TerraStar ці рішення пропонують широкий спектр можливостей для адаптації до потреб кожної операції. На щастя, незалежно від типу культури або методу обробітку ґрунту, який ви використовуєте, існує рівень точності, що відповідає вашим потребам.
Джерело: 