المبدأ الأساسي لتحقيق الملاحة المساعدة للآلات الزراعية

في ظل التطور المتسارع للزراعة الدقيقة، أصبحت تقنية الملاحة المساعدة للآلات الزراعية ركيزةً أساسيةً لتحسين إنتاجية العمل، وتقليل كثافة العمليات، وتعزيز السلامة التشغيلية. فهي تدمج مجموعةً متنوعةً من التقنيات المتقدمة داخليًا لضمان سير الآلات الزراعية تلقائيًا على طول المسار المحدد مسبقًا. ومن بين هذه التقنيات، يلعب محرك التوجيه التلقائي، باعتباره عنصر التشغيل، دورًا هامًا. وفيما يلي المبدأ الأساسي لتحقيق الملاحة المساعدة للآلات الزراعية:

1. تقنية GNSS التفاضلية

في عملية القيادة الذاتية للآلات الزراعية، تتطلب العمليات الدقيقة، كالبذر والتسميد، الحصول على بيانات تحديد المواقع بالديسيمتر أو حتى السنتيمتر. يوفر نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) معلومات مطلقة عن الموقع والاتجاه طوال اليوم وفي جميع الأحوال الجوية. ومع ذلك، فإن فقدان إشارات GNSS الناجم عن الأحوال الجوية القاسية أو الانسداد يحد من تطبيقه في بيئات الأراضي الزراعية المعقدة. لذلك، تُستخدم تقنية GNSS التفاضلية بشكل عام لإرسال قيم تصحيح النطاق الزائف أو معلومات الطور التي تقيسها المحطة المرجعية بمواقع معروفة إلى المحطة المتنقلة المساعدة، مما يُحسّن دقة تحديد المواقع.

2. نظام الملاحة بالقصور الذاتي

يشير نظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) إلى نظام ملاحة مستقل يستخدم الجيروسكوبات ومقاييس التسارع كمكونات حساسة. لا يعتمد هذا النظام على معلومات خارجية ولا يُشعّ طاقة إلى الخارج. يكتسب الموقع والاتجاه من خلال استدلال المسار، ويمكنه التكيف مع بيئات العمل في الجو وعلى الأرض وتحت الماء. في الوقت الحاضر، طُوّرت أساليب مختلفة مثل الملاحة بالقصور الذاتي المرنة، والملاحة بالقصور الذاتي بالألياف الضوئية، والملاحة بالقصور الذاتي بالليزر، وأجهزة القصور الذاتي الدقيقة ذات الحالة الصلبة.

خصائص نظام الملاحة بالقصور الذاتي

1. إخفاء جيد، لا يتأثر بالتداخل الكهرومغناطيسي الخارجي.

2. يمكنه العمل في جميع الأحوال الجوية وفي جميع الأوقات في الهواء، وعلى سطح الأرض وحتى تحت الماء.

3. معدل تحديث البيانات مرتفع، مع دقة واستقرار جيدين على المدى القصير.

4. يمكنه توفير بيانات الموقع والسرعة والاتجاه وزاوية الموقف، كما أن معلومات الملاحة التي يولدها تتميز باستمرارية جيدة وانخفاض الضوضاء.

المبدأ الأساسي لعمل الملاحة بالقصور الذاتي

استنادًا إلى قوانين نيوتن للميكانيكا، من خلال قياس تسارع الناقل في إطار مرجعي بالقصور الذاتي، ودمجه فيما يتعلق بالوقت، وتحويله إلى نظام إحداثيات الملاحة، يمكن الحصول على معلومات مثل السرعة وزاوية الانحراف والموقع في نظام إحداثيات الملاحة. أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي هي نوع من طرق الملاحة الحسابية. أي أنه من موضع نقطة معروفة، يتم حساب موضع النقطة التالية للناقل بناءً على زاوية الاتجاه وسرعة الناقل المقاسة باستمرار. لذلك، يمكن قياس الموضع الحالي لجسم متحرك بشكل مستمر. يستخدم مقياس التسارع في نظام الملاحة بالقصور الذاتي لقياس تسارع الأجسام المتحركة. يستخدم الجيروسكوب لتشكيل نظام إحداثيات الملاحة، مما يؤدي إلى استقرار محور القياس لمقياس التسارع في نظام الإحداثيات هذا وتوفير زوايا الاتجاه والموقف.

تركز شركة جينان كيا على البحث والتطوير في أنظمة التوجيه الآلي للزراعة، والتي تشمل مكوناتها الأساسية وحدة التحكم، والجهاز اللوحي، ومحرك التوجيه الآلي، والمستشعر، وهوائي الأقمار الصناعية GNSS، وغيرها. يدمج النظام بشكل عميق تقنيات الملاحة بالقصور الذاتي والتحكم الآلي والتوجيه الكهربائي، ويعمل بهوائي واحد، مما يلغي التعقيد المرتبط بتركيب ومعايرة الهوائيات المزدوجة، مما يزيد من كفاءة الإنتاج الزراعي.

سوف نحضرأجري تكنيكافي هانوفر، ألمانيا من 9 نوفمبر إلى 15 نوفمبر 2025 في الجناحرقم: 17F22bمرحباً بكم في زيارة جناحنا.