Japonská společnost Topcon zastupovaná na českém trhu firmou Geodis, představila technologii satelitní navigace, která využívá nejen systémů družic GPS, ale také ruského systému Glonass a evropského systému Galileo. Oproti technologiím komunikujícím jen s jedním systémem je tato navigace spolehlivější, neboť pravděpodobnost, že v dosahu nebude žádná z družic, se snižuje.
Navigační systémy v automobilu považujeme v současnosti jako samozřejmost. Loňská výstava Agritechnica v Hannoveru, ale i naše Techagro ukázaly, že navigační systémy se začínají prosazovat také v zemědělství.
Geodis Brno spol. s. r. o.
Společnost Geodis Brno spol. s. r. o. vznikla hned po sametové revoluci a její hlavní činností a zaměřením byla geodesie, geoinformatika a řídicí systémy ve stavebnictví. Za dvacet let se Geodis rozrostl do úctyhodných rozměrů a dnes vlastní více než deset dceřiných společností a zaměstnává přes pět stovek zaměstnanců, ale oblastem geoinformatiky a stavebnictví zůstává věrný. Kromě toho se zabývá například digitálním tiskem, přístroji pro oftalmology a optiky, nivelačními a geodetickými přístroji nebo leteckým snímkováním.
Topcon
Společnost Topcon je ještě starší. Za sebou má již 75 let zkušeností, z toho 25 let přímo v zemědělství. Její domovinou je Japonsko, což jak se dočtete později, je přínosné. Topcon – precizní zemědělství zahrnuje celý soubor systému precizního zemědělství, díky jejichž aplikaci dokáží podniky zvýšit svou pracovní efektivitu, výnosy a naopak mohou snížit náklady, šetří vodu a životní prostředí. V sortimentu jsou jednoduchá zařízení, ale i složité systémy s možností tvorby výnosových nebo aplikačních map pro precizního zemědělství.
Výhodou GPS systémů firmy Topcon a jeho japonské domoviny je totiž společná řeč nejen s Američany, ale také s Ruskem. Anténa systému Topcon dokáže proto přijímat signál nejen z 24 družic amerických, tedy signálu GPS, ale také z družic ruského vojenského systému Glonass a je připravena pro příjem evropského systému Galileo (v současné době je na oběžné dráze pouze jedna družice). Družic Glonass krouží okolo země osmnáct. Do budoucna se uvažuje o celkovém počtu 80 družic systému GPS a Glonass. K tomu, aby navigace fungovala, potřebuje anténa „vidět“ nejméně šest družic. Právě to může být v nerovném terénu problém, a proto čím víc družic je do systému zapojeno, tím je větší šance na správné fungování navigace.
Precizní zemědělství v praxi
Na poli Ondřeje Bačiny, kde jsme navigaci zkoušeli, našlo zařízení osm družic. Ondřej Bačina hospodaří stejně jako jeho předci nedaleko Prahy na rozloze více než 900 ha. Když rodině byly pozemky po revoluci vráceny, zjistili, že půda na nich je velmi rozmanitá a vzhledem ke spojování větších polí byly pak na větších blocích místa velmi neúrodná a na druhou stranu i místa s vysokou úrodností. Avšak první relevantní data přinesla farmáři v roce 2000 první vlastní sklízecí mlátička Claas. Když po dvou až třech letech měl zmapované výnosy na svých polích, pustil se do analýzy a inventarizace půd.
V té době řešili Bačinovi otázkum, zda neúrodné části vůbec obdělávat a ušetřené peníze investovat do úrodnější půdy a nebo celý pozemek homogenizovat a starat se o něj tak, aby výnos byl všude stejný jak kvalitativně, tak kvantitativně. Nakonec zvolili druhou variantu a vydali se cestou precizního zemědělství.
V roce 2005 si pořídili první navigaci místo pěnového znamenáku k postřikovači. Zprvu naváděla pouze podle diodové lišty, ale nakonec, když zjistili že není v síle jednoho člověka jezdit podle lišty a ještě se starat o agregovaný stroj, rozšířili navigaci i o asistované řízení a přikoupili i barevný terminál. Loni si pořídili navigaci od společnosti Topcon a namontovali ji na svůj nejsilnější traktor Massey Ferguson řady 8400. Massey Ferguson, který je součástí koncernu AGCO, totiž právě pro své stroje doporučuje technologii Topcon.
Součásti systému navigace
Součástí navigace Topcon s automatickým řízením je anténa umístěná na kabině traktoru. Má několik funkcí – příjem satelitních a popřípadě korekčních signálů, dále je v ní umístěn elektronický kompas a gyroskopický systém na propočet korekcí při práci ve svahu. Další komponentou je řídicí jednotka umístěná v kabině traktoru. Pomocí řídicí jednotky může obsluha stroje komunikovat s navigací. Zadává se tady například šířka pracovního záběru nebo křivky, po kterých má být traktor naváděn. V prvním kroku obsluha objede pole a zvolí režim, v jakém má navigace pracovat. Příkladem mohou být identické křivky – tedy pokud s traktorem pojedete z bodu A do bodu B, navigace bude navádět vždy na další řádek souběžný s křivkou A-B.
Další komponentou, která sice není standardní výbavou k automatickému řízení, ale Ondřej Bačina ji na svém traktoru měl, byla světelná liště s LED diodama. Diody na liště ukazují, s jakou odchylkou od určené dráhy se momentálně stroj pohybuje.To samé může obsluha sledovat na displeji řídicí jednotky. Světelná lišta se může upevnit prakticky kamkoli, ale své největší opodstatnění má samozřejmě v zorném poli řidiče, který tak může kontrolovat navigaci.
Poslední komponentou je samotný systém řízení traktoru. Možností, jak vyřešit technický oříšek, je hned několik, ovšem pokud nemá traktor přípravu v podobě přímého rozhraní rovnou z továrny (steer ready), nejednodušším řešením je montáž speciálního volantu systému AES – 25. Ve volantu je tichý, hnací elekromotor s vysokým točivým momentem. Řízení s tímto volantem je proto přesné a díky absenci všech externích součástek neomezuje pracovní prostor obsluhy. Pokud se v průběhu automatického řízení cokoliv stane a řidič je nucen sáhnout na volant, nic mu v tom nepřekáží. Při zásahu obsluhy do řízení se autopilot okamžitě vypne. Autopilota lze zapnout pouze do rychlosti 25 km/h vzhledem k bezpečnosti práce.
Přesnost až na dva centimetry
Volba přesnosti navádění je na uvážení každého farmáře. GPS signál je zatížen určitou chybou řádově několik metrů. Bez korekcí je možné s ním pracovat s přesností na 2–5 m. V praxi jsou proto používány diferenciální korekce. Pokud chceme pracovat s přesností okolo 30 cm, je třeba přijímat DGPS, tedy diferenciální GPS signál. Takové zpřesnění poskytují korekční signály WAAS, Marine Beacon nebo EGNOS, které jsou zdarma. Ovšem například přesné setí už je s nimi problém.
Další zpřesnění proto přináší sice placený signál Omnistar, ale už je s ním možné pracovat s přesností do 10 cm. Komu ovšem ani 10 cm nestačí, musí využít signálu RTK ze sítě pozemních referenčních stanic. Geodis má v tomto směru výhodu, že má vlastní síť třiceti referenčních stanic sítě TopNet, určenou pro stavebnictví. Vzhledem k dlouholeté praxi s GPS technologiemi ve stavebnictví a geodézii je tato síť už vyzkoušena a koriguje signál nejen ze satelitů systému GPS, ale také ze systému Glonass popřípadě Galileo. RTK komunikační modul v anténě je navíc schopný komunikovat i s referenčními stanicemi sítě GSM a sítěmi CORS. Protože nejpřesnější signál potřebují zemědělci jen na pár dnů v roce, dokáže Geodis tento signál poskytnout právě jen na několik dní ba dokonce hodin. Naopak, jestliže si někdo chce užívat přesného signálu po celý rok, měl by zvážit jestli se mu vyplatí koupit si vlastní RTK stanici, přijímat signál GPS a sám si ho korigovat.
