Автопилот: вместо механизатора или вместе с ним?

Первый белорусский прототип

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.

Электросельхозагрегаты от John Deere

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.

Российское кибер-поле

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.

Оптимизм, но с оговорками

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.

Универсальность, доступный сервис и оптимальная цена

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