Автоматическое рулевое управление в сельском хозяйстве – это не только точное позиционирование. Система автоматического рулевого управления также нуждается в надежном бортовом компьютере для отображения информации о направлении движения, связи с системами транспортного средства и предоставления оператору удобного интерфейса во время полевых работ.
В реальных условиях эксплуатации сельскохозяйственной техники в качестве операторского терминала часто используются защищенные бортовые компьютеры. Они работают совместно с системами позиционирования RTK GNSS, контроллерами рулевого управления, сельскохозяйственным программным обеспечением, камерами и другим оборудованием транспортного средства.
Надежные бортовые компьютеры PDS используются в системах автоматического рулевого управления сельскохозяйственной техники в Китае, России и других странах. В зависимости от типа машины и требований к установке, в этих проектах используются экраны различных размеров, включая 7-дюймовые, 10-дюймовые и 12-дюймовые терминалы для установки на транспортные средства.
В этой статье рассматривается, как надежные бортовые компьютеры встраиваются в системы автоматического рулевого управления сельскохозяйственной техники, и что следует учитывать производителям оборудования и системным интеграторам при выборе терминала.
Какова роль бортового компьютера в системе автоматического рулевого управления сельскохозяйственной техники ?
Система автоматического рулевого управления сельскохозяйственной техники обычно включает в себя несколько различных компонентов.
Система RTK GNSS обеспечивает высокоточную информацию о местоположении. Управление рулевым механизмом осуществляется системой рулевого управления. Сельскохозяйственное программное обеспечение управляет навигационными маршрутами, информацией о поле и рабочими данными.
Бортовой компьютер автомобиля связывает эти функции с точки зрения оператора.
Его можно использовать для:
- Отображение линий наведения RTK GNSS и навигационной информации.
- Отобразить информацию о транспортном средстве и навесном оборудовании.
- Обеспечить интерфейс для сельскохозяйственных приложений.
- Подключение к шине CAN и другим автомобильным интерфейсам.
- Отображение изображений с камер при их интеграции.
- Взаимодействие с внешними модулями позиционирования и беспроводной связи.
- Предусмотреть сенсорный интерфейс для оператора.
Это означает, что бортовой компьютер не обязательно является компонентом, непосредственно осуществляющим рулевое управление. Вместо этого он обеспечивает вычислительные, коммуникационные и пользовательский интерфейс, необходимые для того, чтобы вся сельскохозяйственная система автоматического рулевого управления могла использоваться внутри кабины.
Практическое применение: надежные терминалы на сельскохозяйственных тракторах
Бортовые компьютеры PDS интегрированы в сельскохозяйственную технику, используемую для полевых работ.
Разные машины предъявляют разные требования. В некоторых приложениях используется 7-дюймовый терминал, где предпочтительнее компактный дисплей, в то время как в других используются 10- или 12-дюймовые бортовые компьютеры, обеспечивающие большую рабочую область для навигационных карт, изображений с камер и дополнительной информации.
Приложение 1: Эксплуатация тракторов в полевых условиях
Сельскохозяйственные тракторы часто работают длительное время в открытых полях, где их режущая часть подвергается воздействию солнечного света, вибрации, пыли и перепадов температуры.
В системах автоматического рулевого управления оператору необходимо контролировать траекторию движения, одновременно уделяя внимание управлению транспортным средством и навесным оборудованием.
Бортовой компьютер, установленный в транспортном средстве, обеспечивает отображение и интерфейс для этой информации, оставаясь при этом интегрированным с электрическими и коммуникационными системами автомобиля.
Фактическая конфигурация может варьироваться в зависимости от трактора, контроллера рулевого управления, системы GNSS и программного обеспечения, используемого заказчиком.
Применение 2: Автоматическое рулевое управление в условиях пыльной местности.
Сельскохозяйственная техника не может работать в чистом помещении.
Во время вспашки, посева, опрыскивания, уборки урожая и других полевых работ пыль и вибрация являются обычным явлением в рабочей среде. Поэтому бортовой компьютер транспортного средства должен быть разработан специально для использования в автомобилях, а не просто адаптирован из бытовой электроники.
Для такого рода применений такие факторы, как защита корпуса, виброустойчивость, рабочая температура, потребляемая мощность и способ монтажа, могут быть столь же важны, как и производительность процессора.
Из кабины водителя: как устроена система.
Установка бортового компьютера в кабине позволяет лучше понять его роль.
Типичная конфигурация системы автоматического рулевого управления для сельскохозяйственной техники может включать в себя:
Антенна RTK GNSS → модуль GNSS/позиционирования → навигационная или рулевая система → бортовой компьютер → интерфейс оператора
Точная архитектура зависит от проектной документации заказчика.
Бортовой компьютер автомобиля может взаимодействовать с устройством через шину CAN или другие интерфейсы, отображая при этом на экране навигационную информацию и данные приложений.
Камеры также можно подключать, когда оператору необходима дополнительная видимость вокруг машины.
Такая интеграция — одна из причин, почему производители сельскохозяйственной техники часто требуют большего, чем стандартный планшет на Android. Терминал должен работать как часть всей системы транспортного средства.
Почему прочность имеет значение в системах рулевого управления сельскохозяйственных автомобилей?
Солнечный свет и видимость на открытом воздухе
Системы автоматического рулевого управления в сельском хозяйстве обычно используются на открытом воздухе, часто под прямыми солнечными лучами.
Экран, хорошо работающий в помещении, может не обеспечить такого же качества изображения в кабине трактора. Поэтому высокая яркость, подходящие углы обзора и сенсорный интерфейс, разработанный для управления транспортным средством, являются важными критериями выбора.
Для приложений, требующих отображения более крупных навигационных карт, изображений с камер или нескольких информационных панелей, больший дисплей также может упростить организацию пользовательского интерфейса.
Вибрация и удар
Сельскохозяйственная техника работает на неровной местности, и вибрация является неотъемлемой частью её нормальной эксплуатации.
Бортовой компьютер автомобиля должен выдерживать механические нагрузки, характерные для данной машины. Это касается как конструкции крепления, так и самого компьютера.
Поэтому при выборе подходящего варианта установки следует учитывать как виброустойчивость компьютера, так и механическую стабильность монтажного решения.
Пыль, дождь и состояние поля
Сельскохозяйственная техника может работать на пыльных полях, во влажной среде и при меняющихся погодных условиях.
Поэтому защита от пыли и воды является еще одним важным фактором при выборе защищенного автомобильного бортового компьютера.
Автомобильные компьютеры PDS имеют степень защиты IP66 и предназначены для эксплуатации в сложных условиях.
Источник питания автомобиля
Сельскохозяйственная техника потребляет гораздо меньше энергии, чем офисное оборудование.
При выборе бортового компьютера необходимо учитывать колебания напряжения и состояние электрооборудования автомобиля. Бортовые компьютеры PDS поддерживают диапазон входного напряжения постоянного тока 9–36 В и разработаны для работы в условиях автомобильной электросистемы.
Выбор бортового компьютера для системы рулевого управления сельскохозяйственной техники
Лучший бортовой компьютер для сельскохозяйственной техники — это не обязательно тот, который обладает самыми высокими техническими характеристиками. Он должен соответствовать конкретной сельскохозяйственной машине и выполняемым задачам.
1. Размер экрана
Размер экрана следует выбирать в соответствии с компоновкой кабины и объемом информации, которую необходимо отобразить.
7-дюймовый терминал может подойти в случаях, когда пространство для установки ограничено или предпочтительнее компактный интерфейс.
10-дюймовый терминал обеспечивает больше места на экране для карт, навигационной информации и дополнительных приложений.
Для крупной сельскохозяйственной техники или задач, требующих одновременного отображения большего объема информации, 12,1-дюймовый дисплей T12 обеспечивает большую рабочую зону.
Ключевым моментом является соответствие размера экрана рабочему процессу оператора и доступному пространству для установки.
2. Операционная система
Перед выбором оборудования следует учитывать платформу сельскохозяйственного программного обеспечения.
Android может подойти для приложений, которые уже используют программное обеспечение на базе Android, в то время как Linux может быть предпочтительнее для некоторых встроенных или кастомизированных систем.
Компания PDS предлагает различные конфигурации бортовых компьютеров для транспортных средств с поддержкой Android и Linux в зависимости от модели и требований проекта.
3. Коммуникационные интерфейсы
Сельскохозяйственным системам автоматического рулевого управления может потребоваться связь с несколькими устройствами.
В зависимости от проекта могут потребоваться такие интерфейсы, как CAN Bus, RS232, RS485, Ethernet, USB, 4G, Wi-Fi или Bluetooth.
Фактические требования к интерфейсу следует подтвердить с помощью контроллера рулевого управления, модуля GNSS, сельскохозяйственного программного обеспечения, камер и другого подключенного оборудования до окончательного утверждения аппаратной части.
4. Совместимость с RTK GNSS
В задачах точного земледелия RTK GNSS может обеспечивать позиционирование с точностью до сантиметра при использовании соответствующего источника коррекции и полной конфигурации системы.
Бортовой компьютер транспортного средства может служить терминалом для отображения информации о местоположении и навигации, в то время как фактическая архитектура RTK зависит от модуля GNSS заказчика, антенны, службы коррекции и прикладного программного обеспечения.
5. Интеграция камеры
Камеры все чаще устанавливаются на сельскохозяйственной технике.
Они позволяют получить обзор задней части машины, навесного оборудования, слепых зон или окружающих рабочих зон.
Для приложений, требующих как навигации, так и видеонаблюдения, бортовой компьютер автомобиля должен обладать достаточными возможностями подключения камер и вычислительной мощностью для необходимой конфигурации.
Бортовые компьютеры PDS для сельскохозяйственной техники, устойчивые к внешним воздействиям.
Компания PDS производит надежные бортовые компьютеры для сельскохозяйственной техники и других промышленных транспортных средств.
Для проектов по автоматическому управлению сельскохозяйственной техникой в ассортимент продукции входят компактные 7-дюймовые терминалы, 10-дюймовые бортовые компьютеры и более крупный 12-дюймовый T12.
Благодаря наличию 7-дюймовых, 10-дюймовых и 12-дюймовых терминалов для установки на сельскохозяйственную технику, эти приложения позволяют наглядно продемонстрировать, как надежное вычислительное оборудование интегрируется в систему автоматического рулевого управления.
T12 — это модель с большим экраном в линейке. Она оснащена 12,1-дюймовым IPS-дисплеем с заявленной яркостью 750 нит. Устройство поддерживает Android 13 или опциональную конфигурацию Linux Kernel 5.15 + Qt 5.15, а для точного позиционирования можно добавить RTK GNSS. Также предусмотрены многочисленные интерфейсы для подключения к транспортным средствам и четыре порта для камер с разрешением 1080P.
Для более крупных тракторов и сельскохозяйственной техники увеличенная площадь дисплея позволяет разместить больше навигационных карт, информации о машине, изображения с камер и других интерфейсов приложений.
Выбор между 7-дюймовым, 10-дюймовым и 12-дюймовым оборудованием в конечном итоге должен зависеть от компоновки транспортного средства, требований к программному обеспечению, плотности информации и рабочего процесса оператора.
От прототипа системы автоматического рулевого управления для сельскохозяйственной техники до серийного производства
Для производителя сельскохозяйственной техники выбор бортового компьютера — это лишь часть проекта.
Систему также необходимо протестировать на реальном оборудовании.
Обычно это включает в себя:
1. Подтверждение места установки и конструкции крепления.
2. Проверка входного напряжения и состояния электрооборудования автомобиля.
3. Подтверждение работоспособности интерфейсов CAN, последовательного порта, Ethernet и других.
4. Тестирование связи GNSS и RTK
5. Интеграция сельскохозяйственных приложений
6. Тестирование камер и другого периферийного оборудования.
7. Проверка видимости экрана в условиях открытого воздуха
8. Проверка на вибрацию и воздействие окружающей среды.
9. Проверка всей системы перед началом серийного производства.
Этот процесс особенно важен для проектов OEM-производителей, поскольку один и тот же бортовой компьютер может потребовать адаптации к различным сельскохозяйственным машинам.
Компания PDS предоставляет услуги OEM/ODM для клиентов, которым требуется индивидуально разработанное оборудование, программное обеспечение, интерфейсы или механическая интеграция.
Цель состоит не просто в предоставлении стандартного планшета, а в создании вычислительной платформы для транспортных средств, которую можно интегрировать в комплексную сельскохозяйственную систему заказчика.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли использовать защищенный бортовой компьютер для автоматического рулевого управления в сельскохозяйственной технике?
Да. Надежный бортовой компьютер может использоваться в качестве операторского терминала для системы автоматического рулевого управления сельскохозяйственной техники, отображая информацию о направлении движения и взаимодействуя с другими компонентами транспортного средства или системы.
Предоставляет ли бортовой компьютер автомобиля данные позиционирования по технологии RTK?
В зависимости от модели и конфигурации, бортовые компьютеры PDS могут поддерживать модуль RTK GNSS. Полная точность позиционирования также зависит от модуля GNSS, антенны, источника коррекции и конфигурации системы.
Какой размер экрана подходит для системы автоматического рулевого управления трактора?
Единого размера экрана для всех тракторов не существует.
7-дюймовый терминал подойдет для компактных установок. 10-дюймовый терминал обеспечивает больше рабочего пространства, а 12,1-дюймовый T12 можно рассмотреть для более крупной сельскохозяйственной техники или приложений, где для отображения карт, камер и информации о работе оборудования требуется большая площадь экрана.
Нужна ли бортовой компьютер автомобиля шина CAN?
Не для каждого проекта требуется шина CAN, но она широко используется, когда бортовому компьютеру автомобиля необходимо взаимодействовать с контроллерами автомобиля или другими электронными системами.
Необходимые интерфейсы следует подтвердить на основе фактической системы автоматического рулевого управления сельскохозяйственной техники.
Можно ли адаптировать один и тот же бортовой компьютер для разных сельскохозяйственных машин?
Да. Для OEM и ODM проектов аппаратное и программное обеспечение, интерфейсы, способ монтажа и другие конфигурации могут быть адаптированы в соответствии с требованиями заказчика.
Заключение
Система автоматического рулевого управления сельскохозяйственной техники состоит не только из RTK GNSS-приемника и контроллера рулевого управления.
Бортовой компьютер обеспечивает оператору рабочий интерфейс и подключает навигационную систему, информацию о транспортном средстве, камеры и другие компоненты системы внутри кабины.
В реальных сельскохозяйственных условиях защищенные бортовые компьютеры PDS используются на различных типах сельскохозяйственной техники и на разных рынках. Доступны варианты с 7-дюймовым, 10-дюймовым и 12-дюймовым экраном, что позволяет выбрать оборудование в соответствии с компоновкой машины и требованиями к применению.
Для крупной сельскохозяйственной техники и приложений, требующих интенсивной обработки информации, 12,1-дюймовый T12 обеспечивает большую площадь дисплея, сохраняя при этом прочную конструкцию, ориентированную на транспортные средства и необходимую для промышленных условий.
Для производителей сельскохозяйственной техники, системных интеграторов и поставщиков решений для точного земледелия правильный бортовой компьютер следует выбирать как часть комплексной системы автоматического рулевого управления, а не как отдельное устройство отображения информации.
Если вы разрабатываете систему автоматического рулевого управления для сельскохозяйственной техники или интегрируете надежный бортовой компьютер в существующую сельскохозяйственную технику, компания PDS может предоставить аппаратное обеспечение для бортовых вычислительных систем и поддержку интеграции OEM/ODM в соответствии с требованиями вашего проекта.
Связаться с нами
📧Электронная почта: [email protected]
📞Тел.: +86 13421822024
🌐Веб-сайт: www.szpds.com
Отказ от ответственности
Информация в данной статье носит исключительно справочный характер. Компания PDS Technology Co., Ltd. не несет ответственности за ошибки, упущения или пригодность содержания для конкретных применений. Технические характеристики продукции могут быть изменены без предварительного уведомления. Перед использованием покупатели должны уточнить все технические детали у нашей команды.
О компании PDS Technology
Компания PDS Technology — ведущий OEM/ODM-производитель высокоточных RTK GNSS-терминалов и автомобильных компьютеров, обслуживающий сельское хозяйство, строительство, горнодобывающую промышленность, такси и логистику с 2011 года.
Обладая более чем 15-летним опытом исследований и разработок в автомобильной отрасли, мы предлагаем надежные устройства с поддержкой нескольких ОС (Android/Linux/OpenHarmony), обеспечивающие позиционирование RTK с точностью до сантиметра, защиту IP66 и готовность к использованию искусственного интеллекта. Наши заводы, сертифицированные по стандарту IATF16949, произвели более 100 000 единиц продукции, развернутых по всему миру, и занимают более 30% китайского рынка терминалов для сельскохозяйственного автоматического управления. Мы экспортируем продукцию в Японию, США, Великобританию, Турцию, Россию и другие страны.
