Princípio básico da realização da navegação auxiliar de máquinas agrícolas

Na onda de desenvolvimento da agricultura de precisão, a tecnologia de navegação auxiliar para máquinas agrícolas tornou-se a força motriz para melhorar a produtividade da mão-de-obra, reduzir a intensidade das operações e aumentar a segurança operacional. Integra uma variedade de tecnologias avançadas para garantir que as máquinas agrícolas se podem deslocar automaticamente ao longo de percursos pré-determinados. Entre elas, o motor de direção automática, como componente de acionamento, desempenha um papel importante. A seguir, o princípio básico da implementação da navegação auxiliar para máquinas agrícolas:

1. Tecnologia GNSS diferencial

No processo de condução autónoma de máquinas agrícolas, operações precisas como a sementeira e a fertilização exigem a aquisição de dados de posicionamento ao nível do decímetro ou mesmo ao nível dos centímetros. O GNSS (Global Satellite Navigation System) pode fornecer informações absolutas de posição e direção ao longo do dia e em todas as condições meteorológicas. No entanto, a perda de sinais GNSS causada por condições climáticas extremas ou oclusão limita a sua aplicação em ambientes agrícolas complexos. Por conseguinte, a tecnologia GNSS diferencial é geralmente adotada para enviar os valores de correção de pseudo-alcance ou a informação de fase medida pela estação de referência com posições conhecidas para a estação móvel auxiliar, melhorando assim a precisão do posicionamento.

2. Sistema de Navegação Inercial

Um Sistema de Navegação Inercial (INS) refere-se a um sistema de navegação autónomo que utiliza giroscópios e acelerómetros como componentes sensíveis. Não depende de informações externas e não irradia energia para o exterior. Adquire posição e atitude por inferência de trajetória e pode adaptar-se a ambientes de trabalho no ar, em terra e debaixo de água. Atualmente, têm sido desenvolvidos diversos métodos, como a navegação inercial flexível, a navegação inercial por fibra ótica, a navegação inercial a laser e os microinstrumentos inerciais de estado sólido.

As características do sistema de navegação inercial

1. Boa ocultação, não afetado por interferências eletromagnéticas externas.

2.º Pode funcionar em todas as condições meteorológicas e em todos os momentos no ar, à superfície da Terra e até mesmo debaixo de água.

3. A taxa de atualização dos dados é elevada, com boa precisão e estabilidade a curto prazo.

4.º Pode fornecer dados de posição, velocidade, direção e ângulo de atitude, e as informações de navegação que gera têm boa continuidade e baixo ruído.

O princípio básico de funcionamento da navegação inercial

Com base nas leis da mecânica de Newton, medindo a aceleração do transportador num referencial inercial, integrando-a em relação ao tempo e transformando-a no sistema de coordenadas de navegação, podem ser obtidas informações como a velocidade, o ângulo de guinada e a posição no sistema de coordenadas de navegação. Os sistemas de navegação inercial são um tipo de método de navegação computacional. Ou seja, a partir da posição de um ponto conhecido, a posição do próximo ponto do transportador é calculada com base no ângulo de direção e na velocidade do transportador medidos continuamente. Portanto, a posição atual de um objeto em movimento pode ser medida continuamente. O acelerómetro num sistema de navegação inercial é utilizado para medir a aceleração de objetos em movimento. O giroscópio é utilizado para formar um sistema de coordenadas de navegação, estabilizando o eixo de medição do acelerómetro neste sistema de coordenadas e fornecendo os ângulos de direção e de atitude.

A Jinan Keya concentra-se na investigação e desenvolvimento de sistemas de direção automática agrícola, cujos principais componentes incluem controlador, tablet, motor de direção automática, sensor e antena de satélite GNSS, etc. O sistema integra profundamente as tecnologias de navegação inercial, controlo automático e direção elétrica, e opera com uma única antena, eliminando a complexidade associada à instalação e calibração de antenas duplas, tornando a produção agrícola mais eficiente.

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