GPS välimääraja - kuidas põllumasinate tööd efektiivistada

Erinevad nn. GPS rakendused on liikunud põllumajandusmasinatele täiesti igapäevaste seadmetena.

Selle artikli eesmärgiks on mõnede GPS asukohamääramisega seotud terminite ja mõistete kirjeldamine maksimaalselt kõnekeeles, eelkõige lugemiseks enne GPS vastuvõtja või teatud seadme/süsteeemi valikut.

Mõnede põhimõistete sisu:

GPS -> asukohamääramissüsteem, mis tegelikult ei tee üksi midagi.

DGPS -> asukohamäärang parandussignaali kasutamisega (D= differential).  Kuna GPS satelliidid liiguvad ümber maa erinevatel orbiitidel, muutub asukohamäärangu kvaliteet pidevalt. Lisaks esineb palju muid segavaid tegureid. Seega GPS ei pruugi olla töötegemiseks piisav, võib olla ebastabiilne ja perioodiliselt ebatäpne.

EGNOS -> Euroopas kasutatav tasuta parandusteenus. Kvaliteet on nagu tasuta asjal ikka. EGNOS probleem on selles, et kogu Euroopale väljastatakse üks signaal ja Eesti asub selle mõjuala kirdeservas, kusjuures Ida-Eesti jääb garanteeritud levialast isegi välja. Meist ida poole ei jää maapealseid tugijaamu, mis parandustegurit arvutaksid.
EGNOS parandussignaali korral võib esineda n.ö "ühesuunaline viga", eriti liikumisel ida-lääne suunas.

OmniSTAR -> Tasuline satelliitparandussignaali teenus. Kuivõrd asi on tasuline, siis on tegemist konkreetse teenusega antud asukohale. Seega täpne ja stabiilne (OmniStar XP, HP VBS – eri liigid).

TerraStar -D -> Sarnane OmniStar'ga, „Novatel” GPS vastuvõtjatel kasutatav satelliitparandussignaal, kasutab korraga vähemalt kahte erinevate satelliitide signaali.

StarFire SF2 -> Sarnasel põhimõttel töötab ka John Deere kaubamärgialune NavCom Tehnology satelliitparandussignaal.

GLONASS -> Nn. 'vene' satelliidid, paralleelne asukohamäärangusüsteem. Selle kasutamine suurendab satelliitide arvu ja leevendab Eesti asukohast tingitud kohatist satelliitide puudujääki põhjataevas. GLONASS võimaldab kaks täiendavat parandussignaali teenust OmniSTAR'lt: OmniStar G2 signaal töötab lisaks parandussatelliidi signaalile ka GLONASS analüüsil, mistõttu parandab oluliselt vastuvõttu just meie laiuskraadil. G2 parandussignaali abil on saavutatud täpne ja stabiilne töö, isegi metsad ja künkad segavad minimaalselt. Igatahes, kes on proovinud, on ka selle juurde jäänud.

Kui Omnistar XP/HP korral on aktiveeritud ka VBS (varundus) signaali katkemise kompenseerimiseks, siis signaali taastumisel võib toimuda asukohahüpe, kuni 1 meeter või halvemal juhul enamgi.

RTX -> Osadele „Trimble” kaubamärgi GPS vastuvõtjatele litsentseeritud parandussignaal.

RTK -> Parandussignaal oma tugimajaka või piirkondliku RTK tugivõrgu kasutamisel. Tugimajaka eeliseks on parim võimalik täpsus üldse, puudusteks vajadus omada tugijaama ja vajadus seda aeg-ajalt teisaldada.

Parandussignaali edastamine:

Satelliidisignaali abil: parandussignaali väljastavad satelliidid tiirlevad ümber maa ekvatoriaaltasapinnas ja asuvad meie suhtes seega madalal horisondi kohal, lõunataevas, ca. 19? kõrgusel. Seega võib signaal katkeda reljeefi, puude ja ehitiste varjus. Signaali taastumine võib olla ajamahukas, eelkõige OmniStar HP/XP ja SF2 korral. RTX, G2 ja TerraStar töötavad mitmel allikal ja on stabiilsemad ning kiiremini taastuvad.

GSM andmeside kaudu: Selle kaudu saab edastada RTX parandussignaali ja RTK tugivõrgu signaale. Eestis töötavad kaks RTK tugivõrku, Trimble (Alfa GPS) ja TopCon (Hades Invest). Olemas on veel mõned, kuid mitte nö. laiatarbetarbijale. Tegemist on väga hea ja praktiliselt probleemideta lahendusega, kui just gsm-levi ei katke (tuleb tunda oma piirkonda, kindamini näivad toimivat Elisa ja Elion GSM võrgud).

GPS täpsus ...

… on inimeste lemmikküsimus, mis tegelikult ei ütle üksi eriti midagi. Iseenesest on täpsus kõrvalekalle +/- määratud asukohast. Kuid on üks „aga“. Kõikide GPS vastuvõtjate valmistajad annavad täpsuse tingimusega 15 minuti vältel 95% ajast. Siia mahub juhtuda võiv parandussignaalita või EGNOS parandussignaali kasutamisel "äravajumine" mõne töökäigu jooksul meetri võrra ja enamgi. Lisaks sellele on tegemist mitte täpse asukohaga, vaid paiknemisega eelmise töökäigu suhtes. See tähendab, et selle alusel ei tasu loota hiljem näiteks samale töökäigule jõudmist.

Parem on täpsuse asemel kasutada terminit asukoha „korduvus” ehk asukoha erinevus eelmise töökäigu suhtes, mis jaguneb kaheks.

1. Töökäikudevaheline korduvus (pass-to-pass) - iseloomustab suhtelist asukohta viimase 15 minuti vältel. See ei ole seotud koordinaadiga, kuid iseloomustab süsteemi täpsust ja selle järgi võib määrata oma vajadustele vastava vajalikku süsteemi. Võib arvestada väiksemat täpsust vajavatel töödel, mis ei vaja salvestamist (üldolukorras väetamine, pritsimine, mullaharimine vms.). See on üldjuhul ära toodud tehniliste andmetena.

2. Hooaegadevaheline korduvus (year-to-year). Reaalne korduvus ükskõik millise ajavahemiku järel. See on oluline igasugustel korduvatel töödel, salvestatud andmete kasutamisel ja kohtandmete vahetamisel masiOdav ja hea GPS – on kaks erinevat seadet
nate vahel, samuti suuremat täpsust nõudvatel töödel.

Mõned märkused...

GPS korral on hind ja kvaliteet omavahel rohkem kui vastavuses. Hinnad on seotud võimaliku täpsusklassiga ja liiguvad mõnetuhandelise sammuga.

- Madalama täpsusklassiga GPS vastuvõtjad võivad olla hilisemalt laiendatavad kõrgemate täpsusklasside kasutamisele, kuid ei pruugi seda alati olla.

- Väga orienteeruvad hinnaklassid on ära toodud: http://www.digifield.eu/gps-hinnaklassid.html

- Täpsusklassid ja nendele sobivad tööd, väga orienteeruvad on ära toodud: http://www.digifield.eu/gps-taumlpsus-ja-toumlouml.html

- Antenni võivad segada anomaaliad (konditsioneer, muu elektroonika; selle määramine on raske), teatud piirkondades on kohatud ka seletamatuid olukordi, kus GPS asukohamäärang lihtsalt on häiritud.

… ja soovitused

1. GPS olgu maksimaalse täpsusega, siin võib kokkuhoid kätte maksta:
- Automaatroolisüsteemi korral võimalusel vähemalt kombinatsioonid: OmniSTAR G2 (koos GLONASS'ga).
- Kogu süsteemi hankimisel kaaluda väga tõsiselt RTK NTRIP (gsm kaudu) GPS hankimist.
- „Trimble” korral õigustab RTX (Center Point).

Täpne seade välistab palju probleeme ja lahendab tegelikult ülesanded: alates markiiridest vabanemisest kuni ootamatult ilmneva arvestatava reaalse kokkuhoiuni. See on märkamatu suurus, kuid reaalselt olemas.

2. Kasutada olemasolevat maksimaalselt (ühesõnaga alati), nii on ka efektiivsus parim. Kõige huvitavam, et sellisel juhul ilmnevad peatselt võimalused, mida poleks osanud oodatagi.

3. Kaubamärgikesksus pole määrav. GPS signaal on standard. Kui masinapargi ja kasutusvaldkonna moodustab erinevat marki tehnika, siis on otstarbekas lähtuda eelkõige sobivusest agregaatidega.

4. Üldreeglid ühilduvuse osas:
a. Kõik GPS vastuvõtjad võimaldavad väljastada signaali „kolmandatele” seadmetele; igale seadmele pole vaja oma antenni. Võib kasutada erinevatel töödel erineva täpsusklassiga GPS vastuvõtjaid, liigutades neid vajadusel masinate vahel.
b. Margikesksed süsteemid (traktorite tehasepaigaldusega automaatroolisüsteemid) võivad võtta GPS asukohamäärangu CAN kontrollervõrgu kaudu ega pruugi ühilduda „kolmandate” GPS vastuvõtjatega. Sedapidist ühilduvust tuleb kontrollida.

 

Osale arutelus

  • Jaanus Kilgi

Põllumajandus.ee toetajad:

Raadio ettevõtlikule inimesele

Hetkel eetris

Jälgi Pollumajandust sotsiaalmeedias

RSS

Põllumajandus.ee toetajad:

Valdkonna töökuulutused

AVESCO AS otsib MEHAANIKUID

Manpower OÜ

15. august 2018

Uudised