Практика внедрения. В ноябре 2021 года на выставке «ЮГАГРО» компании «КАМАЗ» и Trimble представили беспилотный грузовик, способный в автономном режиме следовать за комбайном во время уборки и отвозить зерно на ток без участия человека. Машина прошла испытания в Агрохолдинге «СТЕПЬ» (юг России) и пополнила техпарк предприятия. С 2022 года она будет полноценно задействована на уборочной кампании. Подробнее о работе беспилотной техники нам рассказали представители компаний-участников проекта.

Облачный сервис «История поля» содержит оцифрованные карты полей, собирает и анализирует всю информацию по каждому из них: от работы техники до характеристик почвы. «Система прогнозирования и анализа производства» с применением ИИ формирует структуру севооборота, рассчитывает маржинальность возделывания с/х культур, их урожайность.

Андрей Недужко, генеральный директор агрохолдинга «СТЕПЬ» (Ростовская область, Краснодарский и Ставропольский края).

— Для каких работ в хозяйстве используется беспилотный КАМАЗ?

— Этот автомобиль пока только прошел испытания, но в новом сезоне начнет полноценно работать. Для нас важно, что испытания единственного в России беспилотного грузового автомобиля КАМАЗ‑65119 прошли именно на полях агрохолдинга «СТЕПЬ» в Краснодарском крае. Это стало финальным звеном в цепи полной автоматизации процесса выращивания сельскохозяйственной продукции в растениеводстве, которую в этом году выстроили наши специалисты R&D и IT направления.

Испытания прошли по трем сценариям, которые представляют собой наиболее популярные варианты использования грузовой техники в сельском хозяйстве. Беспилотный КАМАЗ проехал по всем заданным маршрутам, в том числе параллельно с комбайнами. Максимальное отклонение от заданной траектории составило 2,5 см. Затем машина поучаствовала в уборке свеклы, которую отгрузила в заранее заданное место, а также в погрузке зерна, которое КАМАЗ самостоятельно доставил на ток хозяйства.

— Сложно ли было включить в работу такую новинку, насколько она доступна для агрохозяйств, проста в эксплуатации, нужна ли специальная подготовка?

— Уникальный грузовик создан в России, следовательно эта техника будет доступнее для сельхозпроизводителей с точки зрения цены, а также повсеместного внедрения в российском АПК.

Освоить управление такой машиной не составляет особых трудностей. За точность маршрута на автономных машинах отвечает оборудование Trimble — российского подразделения глобального производителя автопилотов и других цифровых решений. Благодаря сенсорам (LiDaR, RADAR, камера) КАМАЗ двигается и распознает предметы вокруг с точностью до нескольких сантиметров на расстоянии нескольких сотен метров, поэтому вероятность столкновения с ­каким-либо препятствием исключена. Грузовик может «общаться» с другой техникой, зная ее координаты: беспилотными комбайнами и тракторами, образуя на поле цифровую экосистему. Электроника защищена от ложных сигналов помех и не зависит от интернета и сотовой связи.

Процессы с участием беспилотников максимально оптимизированы: они выбирают кратчайший маршрут и оптимальный режим движения, это экономит время и ресурсы. Это особенно актуально в условиях роста стоимости ГСМ.

Денис Дудкин, директор сельскохозяйственного направления Trimble в России, Республике Беларусь, Узбекистане и Монголии.

— В чем состоят особенности оборудования и ПО, которыми оснащен новый КАМАЗ?

— На КАМАЗ был установлен приемник Trimble BX992 со встроенной инерциальной системой, способный выдавать данные по положению машины с частотой до 100 Гц, что является одним из лучших показателей в отрасли. Также нужно отметить, что данный ГНСС модуль поддерживает запатентованную технологию Trimble Maxwell 7 и технологию Trimble ProPoint.

Технология Trimble Maxwell 7 позволяет значительно уменьшить потребляемую мощность ГНСС чипсета, а также успешно решает проблемы, связанные с многолучевостью распространения сигналов от спутников и позволяет избавиться от ее негативного влияния до вычисления координат процессором ГНСС‑модуля. Кроме того, она существенно повышает защиту системы от так называемого «спуфинга» (воздействие на систему/прием ложных имитированных ГНСС сигналов) и «джемминга» (забивание полезного сигнала более сильным сигналом, который препятствует приему радиосигнала ГНСС приемником и его последующей обработке).

Дополнительно эта технология предоставляет улучшенный алгоритм контроля качества решения и выявления радиочастотных помех, который служит для определения и отбраковки проблемных спутниковых измерений. И, наконец, стоит отметить алгоритм отслеживания спутников на малых углах возвышения.

— Что это за алгоритм?

— Этот алгоритм-­технологию мы назвали Trimble ProPoint. Он обеспечивает повышенную точность и ускоренную сходимость решения, особенно в сложных приемах спутниковых сигналов. Компании Trimble это удалось реализовать благодаря использованию различных комбинаций ГНСС‑сигналов всех созвездий (GPS, ГЛОНАСС, Galileo, Beidou и QZSS) и диапазонов. Инерциальная система и высокоточные сервисы спутниковой коррекции Trimble RTX, наряду с упомянутыми запатентованными технологиями, позволяют машине работать с высокой точностью и обеспечивают высокую надежность управления, в том числе в момент потери сигналов от спутников. Таким образом, при помощи инерциальной системы можно продолжать двигаться с высокой точностью в нужном направлении при любых обстоятельствах.

— Какие возможности это дает сельхозпроизводителю?

— Подобная техника и технологии позволят агропредприятиям в первую очередь восполнить необходимый человеческий ресурс и обеспечить более автоматизированный и прозрачный процесс уборки. Еще мы ожидаем от применения автопилотов снижение расхода и затрат на ГСМ и в целом оптимизацию производственных процессов по времени.

— Где проходили испытания машины?

— ГНСС‑оборудование и сервисы спутниковой коррекции Trimble на автомобиле «КАМАЗ» тестировались в Ханты-­Мансийском автономном округе и на полигоне научно-­технического центра ПАО «КАМАЗ» в Набережных Челнах. Непосредственно в поле беспилотный КАМАЗ прошёл испытания на базе агрохолдинга «СТЕПЬ».

Тест грузовика осуществлялся по трем сценариям. Первый — уборка зерна: КАМАЗ в беспилотном режиме прибыл на поле для погрузки, самостоятельно состыковался с зерноуборочным комбайном, загрузился, а затем доставил урожай на зону выгрузки. Вторым тестом стал сбор свёклы на автопилоте: КАМАЗ следовал за свеклоуборочным комбайном и принимал убираемую свеклу, а далее по заданному маршруту доставлял собранную партию для временного хранения в поле.

Третья задача — синхронный заезд кормоуборочного комбайна для проверки способности КАМАЗа удерживать заданную скорость и расстояние. Эксперимент длился весь световой день. В итоге автопилот подтвердил эффективность технологии в полевых условиях.

Ильназ Юнусов, руководитель группы автономных автомобилей ПАО «КАМАЗ».

— Насколько новым для компании «КАМАЗ» является направление разработки именно беспилотной техники?

— Компания «КАМАЗ» уже давно начала разрабатывать систему помощи водителям под названием ADAS — предвестник автопилота, опирающийся на работу интегрированных в автомобиль датчиков, сенсоров, камер и устройств ГНСС. Конечная цель — полная автономия. Путь к ней состоит из шести этапов, самый последний подразумевает полностью автономную езду машины и принятие ею самостоятельных решений. Поэтому вполне логично, что мы начали сотрудничество с компанией Trimble по разработке беспилотного автомобиля. Результат — наша новинка, беспилотный четырехосный самосвал КАМАЗ‑65119 «Арго».

— Когда техника была впервые показана широкой публике?

— КАМАЗ‑65119 «Арго» был впервые представлен год назад на российской выставке «ВУЗПРОМЭКСПО‑2020». Сельское хозяйство сегодня — один из драйверов экономики, поэтому нам интересна эта отрасль. Самосвал-­беспилотник разработан конструкторами Научно-­технического центра ПАО «КАМАЗ» специально для аграриев.

— Насколько он самостоятелен?

— Автомобиль имеет три режима управления: ручной, дистанционный — диспетчер удаленно управляет автомобилем, и автономный, когда автомобиль сам принимает решения, анализируя данные, полученные с радаров, датчиков и т. д. На мониторе видно, как строится карта местности в режиме реального времени. Пользователь может выбрать любой из режимов в зависимости от поставленной задачи.

— Какие конструктивные особенности, важные для сельскохозяйственной машины, вы можете отметить у «Арго»?

— КАМАЗ «Арго» имеет колесную формулу 8х6. Три последних моста ведущие и собраны в единый тридем, при этом последний из мостов — поворотный. Благодаря такой конструкции радиус поворота по сравнению с автомобилями привычной схемы 8х4 удалось уменьшить более чем на 1 метр. К тому же при такой компоновке лучше нагружается передняя ось, полностью загружается тридем (нагрузка на первую ось — 9 тонн, на мосты тридема — 8+8+5,5 тонны). Ошиновка односкатная — самосвал поставлен на широкие шины R22,5 с увеличенным пятном контакта. Такое решение снижает расход топлива и уменьшает сопротивление качению.

Самосвал-­беспилотник оснащен 340-сильным турбодизелем Cummins ISL 340 и автоматизированной механической коробкой передач ZF 9AS1510 ТО. Также на нем установлены электронные тормозные механизмы и электрогидроусилитель руля. Грузоподъемность КАМАЗ‑65119 составляет 17,6 т.

— Будет ли предприятие продолжать работу над техникой для агробизнеса?

— Как я уже говорил, агробизнес для нас — очень интересный клиент. Поэтому мы обязательно продолжим работу в этом направлении. Что касается направлений — будем совершенствовать систему, повышать точность, расширять функционал.