RU2717933C1 - Method for pre-harvesting desiccation of crops with variable norm within one field - Google Patents

Method for pre-harvesting desiccation of crops with variable norm within one field Download PDF

Info

Publication number
RU2717933C1
RU2717933C1 RU2019122457A RU2019122457A RU2717933C1 RU 2717933 C1 RU2717933 C1 RU 2717933C1 RU 2019122457 A RU2019122457 A RU 2019122457A RU 2019122457 A RU2019122457 A RU 2019122457A RU 2717933 C1 RU2717933 C1 RU 2717933C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
field
working solution
norm
ndvi
desiccation
Prior art date
Application number
RU2019122457A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Владимирович Трубников
Елена Николаевна Кошелева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АГРОНОУТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "АГРОНОУТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АГРОНОУТ"
Priority to RU2019122457A priority Critical patent/RU2717933C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2717933C1 publication Critical patent/RU2717933C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D45/00Harvesting of standing crops

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to the agriculture. Method of preliminary pre-harvesting of cropland plantings of variable-norm crops within one field includes automated operation of agricultural equipment using satellite navigation for individual analysis of zones inside the field pre-engineered on the cartographic circuit of the field. Dosage of the preparation introduced to improve parameters of the field sown with agricultural crops is calculated. Automated operation of agricultural equipment is started by loading a job card onto an on-board computer installed in the sprayer cabin. Onboard computer automatically establishes geolocation, reads the norms from the map-task at a specific point of the field and during the desiccation corrects the rate of flow of the working solution of the preparation in each section of the field according to the loaded task card. Entire field is processed according to the reference map with the working solution standards.
EFFECT: method for pre-harvesting desiccation of crops provides adjustment of boundaries of the range of zones with different rates of application of working solution of the preparation.
1 cl, 4 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Заявляемое в качестве изобретения техническое решение относится к области сельского хозяйства, а именно к точному прецизионному координатному земледелию, и предназначено для использования при проведении десикации сельскохозяйственных культур с использованием информации со спутника при дифференцированно точном определении границ зон десикации с учетом полевой неоднородности и различной влажности растений на разных участках полей.The technical solution claimed as an invention relates to the field of agriculture, namely to precise precision coordinate farming, and is intended for use in desiccating crops using satellite information for differentially accurate determination of the boundaries of desiccation zones taking into account field inhomogeneity and various plant humidity on different parts of the fields.

Применение спутниковой информации достаточно широко распространено в настоящее время в отрасли сельского хозяйства. Благодаря спутниковым снимкам пользователь может получать в динамике информацию о полях хозяйства и своевременно реагировать на возникающие отклонения. В качестве примера можно привести патент РФ №2495556 от 18.09.2008 г., МПК: А01С 7/08, А01С 15/04, опубликованный 27.10.2011 г., защищающий, в частности, способ управления сельскохозяйственным агрегатом для внесения в почву материала в виде семян и удобрений, причем средства дозирования материала, связанные со средствами выдачи материала, приспособленные для регулирования и дозирования материала действуют с использованием навигационной системы GPS или ГЛОНАСС, которая вырабатывает сигнал после обнаружения участков почвы, по которым ранее прошел данный сельскохозяйственный агрегат и внес материалы в почву. Применение спутниковой навигации в данном способе позволяет предотвращать дублирование посева и разрушение уже засеянных грядок. Другим примером является заявка РСТ №WO 2016129671, МПК: А01В 69/00, G05D 1/02, от 13.02.2015 г., опубликованная 18.08.2016 г., на систему контроля за автономной работой транспортного средства, в которой описана система управления работой сельскохозяйственного транспортного средства, осуществляющая запуск рабочих беспилотных тракторов и определяющая их местоположение на поле с помощью спутников. Как видно из приведенных примеров, спутниковая навигация способствует повышению эффективности и точности проведения многих видов сельскохозяйственных работ.The use of satellite information is quite widespread at present in the agricultural industry. Thanks to satellite images, the user can receive information on farm fields in dynamics and respond to deviations in a timely manner. As an example, we can cite the patent of the Russian Federation No. 2495556 dated September 18, 2008, IPC: А01С 7/08, А01С 15/04, published October 10, 2011, which protects, in particular, the method of controlling an agricultural unit to introduce material into the soil in the form of seeds and fertilizers, and the means of dispensing the material associated with the means of dispensing the material, adapted for regulating and dispensing the material, operate using the GPS or GLONASS navigation system, which generates a signal after detecting areas of soil through which this sels previously passed ohozyaystvenny unit and made materials in the soil. The use of satellite navigation in this method can prevent duplication of sowing and the destruction of already sown beds. Another example is the PCT application No. WO 2016129671, IPC: АВВ 69/00, G05D 1/02, dated February 13, 2015, published August 18, 2016, for a control system for the autonomous operation of a vehicle, which describes a work control system agricultural vehicle, launching working unmanned tractors and determining their location on the field using satellites. As can be seen from the above examples, satellite navigation improves the efficiency and accuracy of many types of agricultural work.

Известен аналог заявляемого технического решения, устройство автоматизированного управления многоопорной дождевальной машиной фронтального действия для точного полива по патенту России на изобретение №2522526 от 11.12.2012 г., МПК: A01G 25/16, 25/09; G01N 25/56; G01S 19/05, опубликованному 20.07.2014 г., описание которого позволяет судить о соответствующем способе. В аналоге описано устройство автоматизированного управления многоопорной дождевальной машиной фронтального действия для точного полива, включающее установленные на тележках с электроприводом трубопроводы, блок синхронизации движения по курсу и блок управления скоростью движения машины, причем сигнал, полученный с измерителей влажности, установленных на орошаемом участке поля, поступает на систему управления поливом через ГЛОНАСС-спутник, сигнал с системы управления поливом через ГЛОНАСС-спутник передается на вход-выход ГЛОНАСС-приемника, при этом выход блока анализа сигналов соединен с входами блока управления поливом. В зависимости от фактической влажности почвы квадратов орошаемого поля, сигнал от соответствующих измерителей влажности передается на ГЛОНАСС-спутник, который в свою очередь, передает сигнал на ГЛОНАСС-приемник. Далее сигналы поступают на блок анализа сигналов, где определяется минимальная скорость движения дождевальной машины, при которой обеспечивается максимальная норма полива. В квадратах, в которых влажность почвы выше минимального значения влажности, блок анализа сигналов вырабатывает команду на соответствующий блок управления поливом, который в свою очередь, путем изменения скважности сигнала будет изменять расход через дождевальные насадки.There is a known analogue of the claimed technical solution, a device for automated control of a multi-support front-action sprinkler for precise irrigation according to the Russian patent for invention No. 2522526 of 12/11/2012, IPC: A01G 25/16, 25/09; G01N 25/56; G01S 19/05, published on July 20, 2014, the description of which allows one to judge the appropriate method. An analogue describes a device for automated control of a multi-support front-sprinkler sprinkler for precise irrigation, including pipelines installed on electric carts, a heading synchronization unit and a machine speed control unit, and the signal received from moisture meters installed on the irrigated area of the field is received to the irrigation control system via the GLONASS satellite, the signal from the irrigation control system through the GLONASS satellite is transmitted to the GLONASS-pr input-output emnika, wherein the output of the signal analysis unit is connected to the irrigation control unit inputs. Depending on the actual soil moisture of the squares of the irrigated field, the signal from the corresponding moisture meters is transmitted to the GLONASS satellite, which in turn transmits the signal to the GLONASS receiver. Next, the signals are sent to the signal analysis unit, where the minimum speed of the sprinkler is determined, at which the maximum irrigation rate is provided. In squares in which the soil moisture is higher than the minimum humidity value, the signal analysis unit generates a command for the corresponding irrigation control unit, which, in turn, by changing the signal duty cycle will change the flow rate through the sprinkler nozzles.

Общими признаками с заявляемым техническим решением являются использование системы ГЛОНАСС, с помощью которой оптимизируются параметры работы сельскохозяйственной машины в зависимости от конкретных полевых условий. Достоинством аналога является наличие нескольких режимов - автоматизированного, полуавтоматизированного и ручного, в зависимости от возможности применения навигационной системы GPS, а также с учетом перебоев или отсутствия спутниковой связи, например, при магнитных бурях, профилактических перерывах и различных внешних воздействиях.Common features with the claimed technical solution are the use of the GLONASS system, with which the operating parameters of an agricultural machine are optimized depending on specific field conditions. The advantage of the analogue is the presence of several modes - automated, semi-automated and manual, depending on the possibility of using the GPS navigation system, as well as taking into account interruptions or lack of satellite communications, for example, during magnetic storms, preventive interruptions and various external influences.

Недостатки данного аналога связаны с целью его разработки, в основном направленной на усовершенствование дождевальных установок и способов полива. Поскольку в аналоге орошаемый участок поля по ширине захвата дождевальной машины делится на 18 участков по числу групп дождевальных насадок, т.е. зависит от работы устройства, постольку невозможно точное зонирование участков разной формы с разными параметрами, а следовательно, недостаточны его функциональные возможности.The disadvantages of this analogue are related to the purpose of its development, mainly aimed at improving irrigation systems and irrigation methods. Since in the analogue the irrigated field section is divided into 18 sections by the number of groups of irrigation nozzles, according to the width of the sprinkler machine, depends on the operation of the device, it is impossible to accurately zoning sections of different shapes with different parameters, and therefore its functionality is insufficient.

Известен способ прецизионного внесения удобрений (прототип) по патенту России на изобретение №2355154 от 04.04.2007 г., МПК: А01С 21/00, опубликованному 20.10.2008 г., включающий отбор образцов на анализ, определение содержания элементов питания растений в почвенных образцах, расчет компенсационной дозы удобрения с учетом исходного содержания элементов питания в почве и автоматизированное внесение компенсационной дозы с использованием современных средств навигации, причем отбор почвенных образцов на агрохимический анализ производят индивидуально в местах пересечения линий координатной сетки между собой и с границами внутриполевых выделов, предварительно запроектированных на картографическом контуре поля, измеряют бортовым компьютером агрегата расстояние от места его нахождения по линии движения до ближайшей парной координатной точки с относительно повышенным содержанием элемента питания в почве в долях единицы от расстояния между парными точками, а компенсационную дозу вносимого удобрения рассчитывают по разработанной авторами патента формуле.A known method of precision fertilizing (prototype) according to the Russian patent for the invention No. 2355154 dated 04.04.2007, IPC: АСС 21/00, published on 10.20.2008, including sampling for analysis, determination of the content of plant nutrients in soil samples , calculation of the compensation dose of fertilizer taking into account the initial content of nutrients in the soil and the automated introduction of the compensation dose using modern navigation aids, and soil samples for agrochemical analysis are taken individually in m At the intersection of the grid lines between each other and with the boundaries of the field separations previously projected on the cartographic field contour, the unit’s on-board computer measures the distance from its location along the line of movement to the nearest paired coordinate point with a relatively high content of nutrient in the soil in fractions of a unit of distance between paired points, and the compensation dose of fertilizer is calculated according to the formula developed by the authors of the patent.

Таким образом, в прототипе целью разработки является повышение точности внесения прецизионно компенсационных доз удобрения под планируемый урожай на разнородном по плодородию поле в процессе линейного движения агрегата, корректируемых фиксированными в географических координатах показателями содержания элементов питания в почве и бортовым приемником навигации глобальной системы позиционирования.Thus, in the prototype, the aim of the development is to increase the accuracy of introducing precision compensated doses of fertilizer for the planned crop on a field of heterogeneous fertility in the process of linear movement of the unit, corrected by fixed in geographical coordinates indicators of nutrient content in the soil and on-board navigation receiver of the global positioning system.

Техническое решение прототипа обладает признаками сходства с заявляемым техническим решением, такими как применение спутниковой навигации, автоматизированная работа сельскохозяйственного оборудования, индивидуальный анализ внутриполевых выделов, предварительно запроектированных на картографическом контуре поля, а также наличие расчета дозирования веществ, улучшающих параметры поля, засеянного сельскохозяйственными культурами.The technical solution of the prototype has signs of similarity with the claimed technical solution, such as the use of satellite navigation, automated operation of agricultural equipment, individual analysis of intra-field sections, pre-designed on the cartographic contour of the field, as well as the availability of a calculation of the dosage of substances that improve the parameters of the field sown with agricultural crops.

Недостатками прототипа являются: относительно узкий диапазон применения, разработанная формула предназначена только для определения компенсационной дозы вносимого удобрения. Кроме того, типологические выделы поля в прототипе зависят от географической координатной сетки и поэтому агрохимический анализ производят в узлах координатной сетки, заданных заранее. Следовательно, способ-прототип не позволяет проводить обработку сельскохозяйственных культур в условиях конкретных параметров соответствующих зон на поле, могущих иметь конфигурацию, отличную от координатной сетки.The disadvantages of the prototype are: a relatively narrow range of applications, the developed formula is intended only to determine the compensation dose of fertilizer. In addition, the typological highlighting of the field in the prototype depends on the geographic coordinate grid and therefore agrochemical analysis is performed at the nodes of the coordinate grid specified in advance. Therefore, the prototype method does not allow the processing of crops under specific parameters of the corresponding zones on the field, which may have a configuration different from the coordinate grid.

Заявляемое техническое решение позволяет обрабатывать поле с неравномерными границами различных зон. Вместо внесения обрабатывающего препарата при постоянной норме, этот препарат также может быть внесен при изменяющейся норме или при нескольких заданных нормах в границах поля или площади, представляющей интерес. В устройствах, предназначенных для внесения материала при изменяющихся нормах, обычно используют способы, обеспечивающие определение оптимального количества вносимого материала на конкретные площади поля.The claimed technical solution allows you to process a field with uneven boundaries of different zones. Instead of introducing a processing agent at a constant rate, this drug can also be applied at a changing rate or at several given rates within the field or area of interest. In devices designed to introduce material at varying rates, methods are usually used to determine the optimal amount of material to be applied to specific field areas.

В заявляемом способе десикация должна производиться при готовности культуры на преобладающей части поля. Данные о сельскохозяйственных культурах с целью определения их потребностей в обработке в метрическом объеме на единицу площади получают на основе визуального осмотра состояния культуры в разных зонах поля, выделенных по значению NDVI со спутникового снимка. В целях экономии расхода химических препаратов, а также повышения качества обработки предлагается автоматическое разделение поля на зоны для дифференцированной обработки. Количество зон может быть от трех до четырех: если зон меньше трех, точность обработки ухудшается из-за невозможности учета всех участков плотности зеленой массы; если зон больше четырех, это усложняет процесс обработки, а в некоторых случаях делает его невозможным из-за взаимных габаритов зон поля и опрыскивателя. Для выделения зон используют спутниковый снимок за последние дни (до 10-12 дней) до момента начала обработки. Более ранний снимок не даст точной информации, ближайший по времени снимок иногда бывает проблематично получить достаточно быстро. Современные методы ведения сельского хозяйства предполагают поступление данных с двух спутниковых систем, что позволяет обеспечивать частоту получения снимков каждые 4-6 дней, или 6 снимков в месяц.In the inventive method, desiccation should be carried out when the culture is ready in the predominant part of the field. Data on crops in order to determine their processing needs in metric volume per unit area is obtained based on visual inspection of the state of the crop in different areas of the field, selected by NDVI value from a satellite image. In order to save the consumption of chemicals, as well as improve the quality of processing, it is proposed to automatically divide the field into zones for differentiated processing. The number of zones can be from three to four: if there are less than three zones, the processing accuracy deteriorates due to the impossibility of taking into account all sections of the green mass density; if there are more than four zones, this complicates the processing process, and in some cases makes it impossible due to the mutual dimensions of the field zones and the sprayer. To identify the zones, a satellite image is used for the last days (up to 10-12 days) before the start of processing. An earlier snapshot will not provide accurate information; the closest snapshot in time can sometimes be difficult to obtain quickly enough. Modern farming methods involve the receipt of data from two satellite systems, which allows for the frequency of obtaining images every 4-6 days, or 6 images per month.

Рабочий раствор обрабатывающего препарата готовится в соответствии с рекомендациями его производителя. Например, классический препарат «Реглон Супер, ВР», содержащий 150 г/л водного раствора диквата, на каждый гектар применяется в норме от 1 до 2 литров препарата. В зависимости от оборудования на опрыскивателе он может быть растворен в воде из расчета 10-300 литров рабочего раствора на гектар. Поэтому в заявляемом техническом решении в таблице 1 приведен % рабочего раствора на гектар.A working solution of the processing product is prepared in accordance with the recommendations of its manufacturer. For example, the classic drug Reglon Super, BP, containing 150 g / l of an aqueous solution of diquat, normally uses from 1 to 2 liters of drug per hectare. Depending on the equipment on the sprayer, it can be dissolved in water at the rate of 10-300 liters of working solution per hectare. Therefore, in the claimed technical solution in table 1 shows the% working solution per hectare.

Figure 00000001
Figure 00000001

Вегетационный индекс NDVI, показатель количества зеленой биомассы на каждом отдельном участке поля, это один из самых распространенных индексов для решения задач, использующих количественные оценки фактического состояния растительного покрова. Диапазон значений, в которых определяется индекс NDVI для растительности, располагается от 0 до 1. Чем выше значение NDVI, тем больше зеленой массы содержится в рассматриваемом объекте. Индекс NDVI не показывает абсолютных значений биомассы зеленых листьев (например, в т/га), но по нему можно с высокой точностью и оперативностью выявить и оценить зоны, где хорошо или плохо развиваются посевы, на каких участках больше зеленой массы листьев растений, а на каких меньше. Шкала режима вегетационного индекса NDVI может быть выполнена как в виде горизонтальной шкалы с отображением разными цветами зон поля от 0 до 1., так и в виде гистограммы. Гистограмма - это такой режим отображения значений NDVI внутри конкретного поля в виде шестнадцати диапазонов, при котором близкие между собой количественные значения NDVI объединены и представлены в виде прямоугольников соответствующего диапазона. Данный режим позволяет не только оценить неоднородность зеленой массы на полях наглядно по спутниковым снимкам, но и определить неоднородное и различное на каждом участке поля дозирование внесения препарата десикации.The vegetation index NDVI, an indicator of the amount of green biomass in each individual section of the field, is one of the most common indices for solving problems using quantitative estimates of the actual state of the vegetation cover. The range of values in which the NDVI index for vegetation is determined ranges from 0 to 1. The higher the NDVI value, the more green mass is contained in the object under consideration. The NDVI index does not show the absolute values of the biomass of green leaves (for example, in t / ha), but it can be used with high accuracy and efficiency to identify and evaluate areas where crops are developing well or poorly, in which areas there is more green mass of plant leaves, and which less. The scale of the regime of the vegetative index NDVI can be made both in the form of a horizontal scale with the display of different colors of the zones of the field from 0 to 1., and in the form of a histogram. A histogram is such a mode of displaying NDVI values within a specific field in the form of sixteen ranges, in which close quantitative NDVI values are combined and presented as rectangles of the corresponding range. This mode allows not only to assess the heterogeneity of the green mass in the fields visually from satellite images, but also to determine the dosage of the application of desiccation, inhomogeneous and different in each section of the field.

Экономия действующего вещества при использовании карт-заданий на дифференцированную десикацию достигается путем установки разных норм внесения для различных участков поля, при этом участки определяются в зависимости от интенсивности развития зеленой массы на этом участке.Saving the active substance when using task maps for differentiated desiccation is achieved by setting different application rates for different parts of the field, and the areas are determined depending on the intensity of green mass development in this area.

Задача уточнения расхода обрабатывающего препарата при дифференцированном процессе десикации является важной задачей в целях обеспечения безопасности, а также с целью снижения расхода препарата и повышения эффективности обработки полей сельскохозяйственных культур. Задачей также является разработка математического моделирования настройки границ диапазона зон по гистограмме абсолютных значений вегетационного индекса NDVI с последующим получением из исходного спутникового снимка обрабатываемого поля, с рассчитанным показателем NDVI, предписания в виде карты-задания с выделением необходимого количества зон. Важной задачей также является возможность бесперебойной работы оператора опрыскивателя, в бортовой компьютер которого загружается с помощью USB памяти или телеметрической связи карта-задание поля с укрупненными дифференцированными участками обработки и предустановленными нормами внесения рабочего раствора препарата для десикации.The task of clarifying the consumption of the processing agent in a differentiated process of desiccation is an important task in order to ensure safety, as well as to reduce the consumption of the drug and increase the efficiency of processing agricultural fields. The task is also the development of mathematical modeling of setting the boundaries of the range of zones according to the histogram of the absolute values of the vegetation index NDVI with the subsequent obtaining from the initial satellite image of the treated field, with the calculated NDVI indicator, a prescription in the form of a task map with the allocation of the required number of zones. An important task is also the possibility of uninterrupted operation of the sprayer operator, the on-board computer of which is loaded using USB memory or a telemetric communication map-task field with enlarged differentiated processing areas and predefined norms for making the working solution of the drug for desiccation.

Решение поставленных задач достигается использованием спутниковых снимков с их последующей обработкой в зависимости от контуров конкретных внутриполевых выделов, соответствующей настройкой границ диапазона зон по гистограмме абсолютных значений вегетационного индекса NDVI и группировкой каждого пикселя изображений в одну из необходимых для обработки зон.The solution of the tasks is achieved by using satellite images with their subsequent processing depending on the contours of specific in-field sections, correspondingly setting the boundaries of the range of zones according to the histogram of the absolute values of the vegetation index NDVI and grouping each pixel of the images into one of the zones necessary for processing.

Новым является предложенный принцип перехода от исходного спутникового снимка к карте-заданию с выделением необходимого количества зон и их укрупнением с помощью построения рабочей гистограммы для каждого конкретного поля.New is the proposed principle of the transition from the original satellite image to the task map with the allocation of the required number of zones and their enlargement by constructing a working histogram for each specific field.

Заявляемое техническое решение позволяет решать задачи дозирования и оптимизации точности нанесения необходимого для десикации препарата на растения.The claimed technical solution allows to solve the problem of dosing and optimizing the accuracy of applying the necessary preparation for desiccation of the plant.

Цель разработки заявляемого технического решения - повышение точности предуборочной десикации путем внесения переменной нормы на разнородном по вегетации зеленой массы растений поле, с помощью бортового приемника навигации глобальной системы позиционирования типа ГПС или ГЛОНАСС, в процессе движения обрабатывающего опрыскивателя в соответствии с гистограммой абсолютных значений вегетационного индекса NDVI и с корректировкой вносимой дозы для каждой рассчитанной внутриполевой зоны.The purpose of the development of the proposed technical solution is to increase the accuracy of pre-harvest desiccation by introducing a variable norm on a field heterogeneous in the vegetation of green mass of plants using an on-board navigation receiver of a global positioning system such as GPS or GLONASS, during the movement of the processing sprayer in accordance with the histogram of the absolute values of the vegetative index NDVI and with adjustment of the applied dose for each calculated intra-field zone.

Техническая задача - разработка оптимальных параметров способа предуборочной десикации посевов сельскохозяйственных культур переменной нормы внутри одного поля; достижение возможности настройки границ диапазона зон с различными нормами внесения рабочего раствора препарата по гистограмме абсолютных значений вегетационного индекса NDVI с группировкой каждого пикселя на карте NDVI в одну из обрабатываемых зон.The technical task is to develop optimal parameters of the method of pre-harvest desiccation of crops of variable crops within one field; the achievement of the ability to adjust the boundaries of the range of zones with different norms of introducing the working solution of the drug according to the histogram of the absolute values of the vegetative index NDVI with the grouping of each pixel on the NDVI map into one of the processed zones.

Технический результат - расширение эксплуатационных возможностей обрабатывающего опрыскивателя, применение на практике оптимальных параметров способа предуборочной десикации переменной нормой посевов сельскохозяйственных культур внутри одного поля; расчет, на основе спутниковой информации об обрабатываемом поле, гистограммы абсолютных значений вегетационного индекса NDVI, которая позволяет выделить внутриполевые зоны и определить для каждой из них оптимальную норму расхода рабочего раствора препарата в каждом конкретном случае. Достижение указанного результата обеспечивается особенностями заявляемого способа.The technical result is the expansion of the operational capabilities of the processing sprayer, the practical application of the optimal parameters of the method of pre-harvest desiccation with a variable rate of crops of crops within one field; calculation, based on satellite information about the field being cultivated, of a histogram of the absolute values of the vegetative index NDVI, which allows you to select the intra-field zones and determine for each of them the optimal rate of flow of the working solution of the drug in each case. The achievement of this result is ensured by the features of the proposed method.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что способ предуборочной десикации посевов сельскохозяйственных культур переменной нормы внутри одного поля включает автоматизированную работу сельскохозяйственного оборудования с применением спутниковой навигации для индивидуального анализа внутриполевых зон, предварительно запроектированных на картографическом контуре поля, а также наличие расчета дозирования вносимого для улучшения параметров поля, засеянного сельскохозяйственными культурами, препарата, причем автоматизированную работу сельскохозяйственного оборудования начинают с загрузки карты-задания на бортовой компьютер, установленный в кабине опрыскивателя, далее бортовой компьютер автоматически устанавливает геолокацию посредством системы ГПС/ГЛОНАСС, считывает нормы с карты-задания в конкретной точке поля и в процессе десикации корректирует норму расхода рабочего раствора препарата на каждом участке поля согласно загруженной карте-задания, при этом карта-задание предварительно разработана агрономом на основе значений вегетационного индекса NDVI по отдельно взятому полю и на основе определения нормы рабочего раствора при визуальном осмотре поля и проводит десикацию: в следующих вариантах:The essence of the claimed technical solution lies in the fact that the method of pre-harvest desiccation of variable-rate crops of crops within one field includes the automated operation of agricultural equipment using satellite navigation for individual analysis of intra-field zones previously designed on the cartographic field contour, as well as the availability of a dosage calculation for improvement parameters of the field sown with crops, the drug, and The start-up work of agricultural equipment is started by downloading the task card to the on-board computer installed in the sprayer booth, then the on-board computer automatically sets geolocation using the GPS / GLONASS system, reads the norms from the task card at a specific point in the field, and corrects the flow rate of the working solution during desiccation preparation in each section of the field according to the loaded task map, while the task map was previously developed by an agronomist based on the values of the vegetation NDVI index field and separately taken based on the determination standard working solution by visual inspection of the field and holds desiccation: the following embodiments:

1) исходя из трех внутриполевых зон с корректировкой нормы рабочего раствора согласно схеме:1) based on three intra-field zones with adjustment of the working solution norm according to the scheme:

- для зоны №1 - NDVI<0,2 - норма рабочего раствора от 0 до 50%;- for zone No. 1 - NDVI <0.2 - the norm of the working solution is from 0 to 50%;

- для зоны №2 - NDVI от 0,2 до 0,45 - норма рабочего раствора от 50 до 100%; - для зоны №3 - NDVI>0,45 - норма рабочего раствора от 100 до 125%;- for zone No. 2 - NDVI from 0.2 to 0.45 - the norm of the working solution is from 50 to 100%; - for zone No. 3 - NDVI> 0.45 - the norm of the working solution is from 100 to 125%;

2) исходя из четырех внутриполевых зон с корректировкой нормы рабочего раствора, согласно схеме:2) based on four intra-field zones with adjustment of the working solution norm, according to the scheme:

- для зоны №1 - NDVI<0,2 - норма рабочего раствора от 0 до 50%;- for zone No. 1 - NDVI <0.2 - the norm of the working solution is from 0 to 50%;

- для зоны №2 - NDVI от 0,2 до 0,3 - норма рабочего раствора от 50 до 75%;- for zone No. 2 - NDVI from 0.2 to 0.3 - the norm of the working solution from 50 to 75%;

- для зоны №3 - NDVI от 0,3 до 0,45 - норма рабочего раствора от 75 до 100%;- for zone No. 3 - NDVI from 0.3 to 0.45 - the rate of working solution from 75 to 100%;

- для зоны №4 - NDVI>0,45 - норма рабочего раствора от 100 до 125%,- for zone No. 4 - NDVI> 0.45 - the norm of the working solution is from 100 to 125%,

и далее проводят обработку поля согласно разработанной на основе нормы рабочего раствора карте-задания.and then the field is processed according to the task map developed on the basis of the norm of the working solution.

Заявляемый способ проиллюстрирован чертежами фиг. 1-6, на которых изображены:The inventive method is illustrated by the drawings of FIG. 1-6, which depict:

Фиг. 1 - исходный спутниковый снимок поля с рассчитанным показателем NDVI до десикации;FIG. 1 - source satellite image of the field with the calculated NDVI before desorption;

Фиг. 2 - настроенная гистограмма абсолютных значений вегетационного индекса NDVI с границами диапазона зон и группировкой каждого пикселя изображений в одну из трех зон, где 0,25 и 0,4 это абсолютные значения индекса NDVI.FIG. 2 - a customized histogram of the absolute values of the vegetative index NDVI with the boundaries of the range of zones and the grouping of each pixel in one of the three zones, where 0.25 and 0.4 are absolute values of the NDVI index.

Фиг. 3 - электронная карта-задание (карта-предписание) с выделением трех зон, каждая из которых выделена цветом (красным, желтым и зеленым).FIG. 3 - electronic task map (prescription map) with the allocation of three zones, each of which is highlighted in color (red, yellow and green).

Фиг. 4 - спутниковый снимок поля после десикации.FIG. 4 - satellite image of the field after desiccation.

ПРИМЕР конкретного выполнения заявляемого способа. Для десикации пшеницы ПФ-Новоенисейская агрономом хозяйства был получен исходный спутниковый снимок поля (Фиг. 1), по которому была составлена гистограмма абсолютных значений вегетационного индекса NDVI (Фиг. 2), на основе которой внутри поля значения NDVI объединены в три зоны. По карте с тремя зонами агроном провел визуальный осмотр поля, сделал вывод о норме рабочего раствора по зонам и установил эти нормы в карту-задание, которая посредством флэш-памяти была помещена в бортовой компьютер опрыскивателя. На экране монитора в кабине оператора опрыскивателя была отображена электронная карта-задание на десикацию (Фиг. 3) с тремя зонами. Далее по карте-заданию была проведена десикация пшеницы со следующими параметрами нормы расхода рабочего раствора:An EXAMPLE of a specific implementation of the proposed method. For wheat desiccation, the PF-Novo-Yenisei agricultural agronomist obtained the initial satellite image of the field (Fig. 1), which was used to compile a histogram of the absolute values of the vegetation index NDVI (Fig. 2), based on which the NDVI values are combined into three zones inside the field. Using a map with three zones, the agronomist conducted a visual inspection of the field, made a conclusion about the norm of the working solution in the zones, and set these norms in the task card, which was put into the on-board sprayer computer via flash memory. On the monitor screen in the sprayer operator’s cabin, an electronic desiccation task map (Fig. 3) with three zones was displayed. Further, according to the task map, desiccation of wheat was carried out with the following parameters of the rate of consumption of the working solution:

Figure 00000002
Figure 00000002

На иллюстрации Фиг. 4 изображено поле после десикации, на этом снимке темно-зеленые пятна - это кусты и деревья. Агрокультура подсушена равномерно и готова к уборке урожая. В итоге на засоренном поле сэкономлено 15% препарата Реглон Эйр, а это 30 тыс. рублей на поле 161 га (186 руб./га) и на 12% увеличена производительность опрыскивания.In the illustration of FIG. Figure 4 shows the field after desiccation, in this picture dark green spots are bushes and trees. The agricultural crop is evenly dried and ready for harvesting. As a result, 15% of Reglon Air was saved on a clogged field, which is 30 thousand rubles on a field of 161 ha (186 rubles / ha) and spraying productivity was increased by 12%.

Подобное сочетание универсальности способа с относительной простотой использования в прототипе не достигнуто.A similar combination of the versatility of the method with the relative ease of use in the prototype has not been achieved.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что заявляемое техническое решение соответствует критериям «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».Based on the foregoing, we can conclude that the claimed technical solution meets the criteria of "novelty", "inventive step" and "industrial applicability".

Claims (11)

Способ предуборочной десикации посевов сельскохозяйственных культур переменной нормой внутри одного поля включает автоматизированную работу сельскохозяйственного оборудования с применением спутниковой навигации для индивидуального анализа внутриполевых зон, предварительно запроектированных на картографическом контуре поля, и расчет дозирования препарата, вносимого для улучшения параметров поля, засеянного сельскохозяйственными культурами, отличающийся тем, что по отдельно взятому полю предварительно разработанную агрономом на основе значений вегетационного индекса NDVI и на основе определения нормы рабочего раствора при визуальном осмотре поля карту-задание загружают в бортовой компьютер, установленный в кабине опрыскивателя, далее с помощью бортового компьютера устанавливают геолокацию посредством системы ГПС/ГЛОНАСС, а бортовой компьютер в процессе работы опрыскивателя считывает нормы с карты-задания в конкретной точке поля и в процессе десикации корректирует норму расхода рабочего раствора препарата на каждом участке поля согласно загруженной карте-заданию при проведении десикации следующим образом:The method of pre-harvesting desiccation of crops of a variable norm within one field includes the automated operation of agricultural equipment using satellite navigation for individual analysis of intra-field zones previously designed on the cartographic field contour, and calculating the dosage of the drug introduced to improve the parameters of the field sown with agricultural crops, characterized in that for a single field previously developed by an agronomist and on the basis of the values of the vegetation index NDVI and on the basis of determining the norm of the working solution during visual inspection of the field, the task card is loaded into the on-board computer installed in the sprayer cabin, then using the on-board computer, geolocation is established using the GPS / GLONASS system, and the on-board computer during the sprayer operation reads the norms from the task map at a specific point in the field and, during the desiccation process, adjusts the rate of flow of the working solution of the drug in each section of the field according to the loaded map Adan during desiccation follows: -- исходя из трех внутриполевых зон с корректировкой нормы рабочего раствора согласно схеме:- based on three intra-field zones with adjustment of the working solution norm according to the scheme: - для зоны №1 - NDVI<0,2 - норма рабочего раствора от 0 до 50%;- for zone No. 1 - NDVI <0.2 - the norm of the working solution is from 0 to 50%; - для зоны №2 - NDVI от 0,2 до 0,45 - норма рабочего раствора от 50 до 100%;- for zone No. 2 - NDVI from 0.2 to 0.45 - the norm of the working solution is from 50 to 100%; - для зоны №3 - NDVI>0,45 - норма рабочего раствора от 100 до 125%;- for zone No. 3 - NDVI> 0.45 - the norm of the working solution is from 100 to 125%; -- исходя из четырех внутриполевых зон с корректировкой нормы рабочего раствора, согласно схеме:- based on four intra-field zones with adjustment of the working solution norm, according to the scheme: - для зоны №1 - NDVI<0,2 - норма рабочего раствора от 0 до 50%;- for zone No. 1 - NDVI <0.2 - the norm of the working solution is from 0 to 50%; - для зоны №2 - NDVI от 0,2 до 0,3 - норма рабочего раствора от 50 до 75%;- for zone No. 2 - NDVI from 0.2 to 0.3 - the norm of the working solution from 50 to 75%; - для зоны №3 - NDVI от 0,3 до 0,45 - норма рабочего раствора от 75 до 100%;- for zone No. 3 - NDVI from 0.3 to 0.45 - the rate of working solution from 75 to 100%; - для зоны №4 - NDVI>0,45 - норма рабочего раствора от 100 до 125%,- for zone No. 4 - NDVI> 0.45 - the norm of the working solution is from 100 to 125%, и далее проводят обработку всего поля согласно разработанной карте-заданию с установленными нормами рабочего раствора.and then the entire field is processed according to the developed task map with the established norms of the working solution.
RU2019122457A 2019-07-17 2019-07-17 Method for pre-harvesting desiccation of crops with variable norm within one field RU2717933C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122457A RU2717933C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Method for pre-harvesting desiccation of crops with variable norm within one field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122457A RU2717933C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Method for pre-harvesting desiccation of crops with variable norm within one field

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2717933C1 true RU2717933C1 (en) 2020-03-26

Family

ID=69943357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019122457A RU2717933C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Method for pre-harvesting desiccation of crops with variable norm within one field

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2717933C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198614U1 (en) * 2018-06-09 2020-07-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") DEVICE FOR PRECISION IRRIGATION OF SEEDS WHEN SEEDING

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1785417C (en) * 1990-08-07 1992-12-30 Юрий Мстиславович Залеский Method of device for desiccation of form crops
RU2124285C1 (en) * 1997-08-27 1999-01-10 Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства Seed clover herbage desiccation method
RU2251843C1 (en) * 2004-03-16 2005-05-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия Method for desiccation of cereal and oil crops
RU2547131C1 (en) * 2013-12-24 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайская государственная академия образования имени В.М. Шукшина" Method of buckwheat desiccation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1785417C (en) * 1990-08-07 1992-12-30 Юрий Мстиславович Залеский Method of device for desiccation of form crops
RU2124285C1 (en) * 1997-08-27 1999-01-10 Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства Seed clover herbage desiccation method
RU2251843C1 (en) * 2004-03-16 2005-05-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия Method for desiccation of cereal and oil crops
RU2547131C1 (en) * 2013-12-24 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайская государственная академия образования имени В.М. Шукшина" Method of buckwheat desiccation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198614U1 (en) * 2018-06-09 2020-07-21 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") DEVICE FOR PRECISION IRRIGATION OF SEEDS WHEN SEEDING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10802471B2 (en) Device, method, and program for controlling agricultural machine
RU2699005C2 (en) System and method of controlling machines for randomisation and repetition of preset modes of agricultural resource application
Balafoutis et al. Smart farming technologies–description, taxonomy and economic impact
Grisso et al. Precision farming tools: variable-rate application
EP1411758B1 (en) A process for in-season nutrient application based on predicted yield potential
Hedley The role of precision agriculture for improved nutrient management on farms
US6880291B2 (en) Process for in-season fertilizer nutrient application based on predicted yield potential
US7184859B2 (en) Method and system for spatially variable rate application of agricultural chemicals based on remotely sensed vegetation data
RU2453897C2 (en) Method and device for application materials under agricultural crops
US20130104455A1 (en) Method and System for Remote Sensing and Limited Field Sampling to Prescribe and Deliver Soil Amendments Targeted Discretely Across Cultivated Fields
Bakhtiari et al. Precision farming technology, opportunities and difficulty
AU2002317549A1 (en) A process for in-season nutrient application based on predicted yield potential
US20230306795A1 (en) Machine-enabled farming
JP2019128741A (en) Farm management system
Searcy Precision Farming
RU2717933C1 (en) Method for pre-harvesting desiccation of crops with variable norm within one field
CN104221571A (en) Small rail car drop irrigation type variable rate fertilization system
Song et al. Development of path planning algorithm for an autonomous mower tractor
JP2021114271A (en) Smart agriculture support system and smart agriculture support method
Meivel et al. Optimization of agricultural smart system using remote sensible NDVI and NIR thermal image analysis techniques
Fulton et al. GPS, GIS, Guidance, and Variable‐rate Technologies for Conservation Management
RU2613468C1 (en) Method for proportionally differential fertilization
Schueller et al. Working group report
Maličević et al. Advantages and possibilities of application of precise systems in the agricultural production
RU2772889C1 (en) Method for simultaneous differentiated application of liquid mineral fertilizers and herbicides and a device for its implementation