Системы беспилотного вождения сельскохозяйственной техники разрабатывают во многих странах и крупных машиностроительных компаниях. Тестовые испытания роботов по уборке урожая, беспилотных тракторов и другой наземной сельхозтехники стали постоянной темой новостей в течение последних лет. Потеснят ли роботы и компьютерные системы человека за штурвалом комбайна и трактора? И как скоро это может произойти?
Хорошо известный в странах СНГ завод по производству тракторов марки Belarus представил прототип беспилотного трактора - 3523i. Презентация первого белорусского беспилотника проходила в рамках юбилейного мероприятия в честь 75-летия завода. В основе новой разработки - дизель-электрический Беларус 3523, запущенный в производство в прошлом году.
Работу механизатора выполняет интеллектуальная система управления, которая использует комбинацию камер, датчиков и компьютера. Система самостоятельно обрабатывает данные с камер и датчиков и предотвращает столкновения. Belarus 3523i обладает опцией контроля за уровнем топлива: когда оно заканчивается, трактор сам подъедет к топливному заправщику.
При движении в полевых условиях беспилотный белорусский трактор развивает скорость до 15 км/ч, на дороге он способен разгоняться до 50 км/ч. Прототип ждут новые испытания, после которых и решится судьба первого беспилотного белорусского трактора.
Компания John Deere уже разработала несколько моделей беспилотного трактора и комбайна. Теперь специалисты компании сфокусировались на электрическом беспилотнике. Концепт создан в рамках программы SESAM (Sustainable Energy Supply for Agricultural Machinery) Европейской комиссии по внедрению альтернативной энергетики в сельском хозяйстве и был представлен Европейским центром инноваций John Deere в Кайзерслаутерне. Еще один концепт автономного электротрактора представляли на слёте дилеров в Валенсии и выставке в Ганновере.
Электрический трактор движется, благодаря подключенному кабелю длиной в один километр, который автоматически включается и выключается. Трактор оснащен электрической трансмиссией мощностью 100 кВт и дополнительным силовым агрегатом мощностью до 200 кВт. Кабель подключается к агрегату и обеспечивает подачу электроэнергии к источнику питания мощностью 500 кВт. Внешний источник питания расположен на границе поля. По расчетам инженеров John Deere, полного заряда батареи должно хватать в среднем на четыре часа работы в поле или движению на 55 км по шоссе. Полная зарядка аккумулятора занимает около трех часов. Управляется трактор при помощи сенсорного экрана оператором в офисе или другом «командном центре».
Вероятно, разработку беспилотного электротрактора стоит рассматривать как общую «машиностроительную моду» на электромобили. Однако, в практической эксплуатации электротрактора пока не все ясно до конца. Например, сможет ли работать устройство в условиях дождей, сильного ветра, плохой видимости и так далее. Кроме того, такие устройства потребуют значительное количество внешних источников питания, что, без сомнения, сделает их эксплуатацию более дорогостоящей.
Несмотря на все сложности современного отечественного машиностроения, российским разработчикам инновационной техники тоже есть что показать. Двое разработчиков систем беспилотного вождения в России уже протестировали свои агрегаты в полевых условиях. «Ростсельмаш» и Cognitive Pilot, несколько лет назад бывшие партнерами, теперь ведут раздельно свои проекты по созданию беспилотной сельхозтехники.
Систему автономного управления сельхозтехникой Cognitive Agro Pilot, установленную на ростсельмашевских комбайнах TORUM, в прошлом году испытали в Ростовской области на полях Песчанокопской аграрной группы. А в конце июля нынешнего года здесь же компания провела первый в России день кибер-поля онлайн.
Онлайн-трансляцию наблюдали около двух тысяч аграриев из 45 регионов России и 9 стран мира. Правда, показать уборку ростовского поля «беспилотником» на этот раз не удалось: ливень, прошедший прямо в момент трансляции, «положил» пшеничные колосья на землю. Поэтому участники кибер-поля смогли наблюдать за движением комбайна без участия механизатора, его умением «видеть» препятствия и останавливаться перед ним, а также обсуждать настоящее и будущее таких агрегатов с экспертами и механизаторами.
Cognitive Agro Pilot заявлена разработчиками как «первая в мире система, которая «видит» и «понимает» обстановку по ходу движения». При этом GPS-навигации не используется. Это исключает искажение сигналов на участках вблизи от федеральных трасс и позволяет распознавать неожиданно возникающие препятствия, включая людей, животных, металлические предметы и камни. Демонстрация такой возможности была проведена на кибер-поле. Несколько раз на пути движения комбайна выставлялись препятствия – машина или человек. И всякий раз Cognitive Agro Pilot, приближаясь к препятствию, останавливал комбайн. Конечно, для обеспечения полной безопасности в кабине находились люди – опытный комбайнер и представитель компании-разработчика - но их вмешательство не понадобилось ни разу.
Участвовавшие в кибер-поле аграрии, прежде всего, интересовались сокращением издержек и общей эффективностью у тех, кто уже реально испытал систему в работе. По словам Александра Жарова, главного инженера ООО «УК Амурагрокомплекс», способность «видеть» кромку поля и убирать урожай на ней без пропусков действительно позволяет сокращать потери, которые случались раньше при ночной уборке. В хозяйстве также тестировали Cognitive Agro Pilot при внесении средств защиты растений. Экономия СЗР за счет более точного внесения составила 5-7% по обработанным площадям в хозяйстве.
Вероятно, экономические показатели и станут главными при принятии решения об использования таких инновационных разработок.
Диалог в рамках первого кибер-поля в России показал, что не все решения разработчиков безоговорочно принимают аграрии. Например, отказ от системы GPS-навигации. Особенно там, где система уже установлена. Практичные сельхозпроизводители предпочитают комплексное решение. По мнению Антона Пермякова, председателя совета директоров компании "Топ Ген", правильно будет совмещать системы GPS-навигации и беспилотного вождения там, где это разумно. По оценкам Олега Ноя, директор ООО «Ростагросервис», беспилотные технологии интересны, но пока еще не идеальны. Вероятно, лучшего результата можно добиться, объединив беспилотные технологии с другими инновационными решениями, например, системой точного позиционирования.
Конечно, система беспилотного вождения кратно облегчает работу комбайнера. Но при этом все опрошенные эксперты сказали, что видят использование инновационных разработок беспилотных систем только в паре с механизатором. По оценке Александра Нестеренко, руководителя ООО «Победа» из Курской области, когда комбайнер «отдает» рутинную работу системе, он способен работать дольше и качественнее. Это особенно важно в условиях ограниченного срока уборки. Антон Пермяков, председатель совета директоров компании «Топ Ген» считает, что эффективность от применения систем как раз и нужно считать с точки зрения минимизации потерь и улучшения условий для механизатора.
В оценке финансовой отдачи от применения беспилотных систем мнения аграриев тоже разошлись. Директор ООО «Ростагросервис» Олег Ной указывает на то, что в большинстве российских хозяйств (особенно средних и малых) парк комбайнов и другой сельхозтехники состоит из старых машин. Для их переоборудования и адаптации к беспилотным технологиям потребуются миллионы. Не каждый сельхозпроизводитель готов вкладывать дополнительные ресурсы в это. Антон Пермяков из «Топ Ген» предлагает при оценке эффективности учитывать аварийность работы. Если механизатор задремал или уснул, а беспилотная система остановила комбайн перед препятствием, аварии и поломки не случилось, люди не пострадали, тогда беспилотная система вождения окупила себя за один этот раз.
При этом все опрошенные эксперты отмечали, что за беспилотными системами – будущее. Но точно – не самое ближайшее. Чтобы начать широко применять эти инновационные разработки, надо решить еще несколько важных задач.
Скорость внедрения беспилотных системы для сельхозтехники будет зависеть от нескольких факторов. Одни из них – универсальность. Сельхозпроизводители высказали пожелание иметь такую систему, которую можно будет легко установить и настроить на разные типы техники – трактор, самоходный опрыскиватель или комбайн. Кроме того, важно, что «беспилотник» подходил к большинству распространенных в стране марок сельхозтехники. К примеру, показанная на кибер-поле беспилотная система Cognitive Agro Pilot подходит к технике марок Ростсельмаш, John Deer, CLAAS и некоторым другим, но только к моделям, выпущенных после 2015 года.
Второй фактор – доступный и быстрый сервис. Ремонтировать беспилотную систему может только специалист-электронщик высокого уровня. А таких в России большой дефицит. И если беспилотник по какой-то причине сломается в поле, то в нынешних условия он не один день простоит в ожидании ремонта.
И, наконец, стоимость инновационных систем управления сельхозтехникой. Сейчас она составляет примерно миллион рублей. Такие дополнительные расходы способны нести только крупные и финансово успешные сельхозпредприятия. Вероятно поэтому разработчики подобных систем рассчитывают не только на свой «домашний» рынок, но и на продажи в других странах. Так, тестовая эксплуатация системы Cognitive Agro Pilot проходит не только в России, но также в США и Китае.
Лариса Южанинова
При подготовке статьи использована информация спикеров первого онлайн кибер-поля в России, Сбербанка РФ, Минсельхозпрода Республики Беларусь, modern farmer