СФОТ: система построения оптимальных треков для сельхозтехники

В АссистАгро реализована Система формирования оптимального трека (СФОТ), которая помогает технике двигаться по полю максимально точно, повышая эффективность работ, снижая издержки и зависимость от человеческого фактора.

Как работает СФОТ

СФОТ формирует оптимальный трек движения техники, опираясь на агрономические правила, параметры поля, рельеф и характеристики техники.
После расчёта маршрут передаётся напрямую в облачные сервисы автопилотов и становится доступен оператору на дисплее в кабине.

В основе системы — алгоритм, использующий методы поиска кратчайшего пути и динамического программирования. Он просчитывает каждое движение машины с учётом радиуса разворота, ширины захвата и особенностей конкретной операции.

Чтобы алгоритм мог построить корректный маршрут, система должна точно знать, где и какая техника будет работать. Поэтому всё начинается не с расчёта, а с планирования полевой операции.
Предприятию нужно задать параметры: поле, тип операции, техника, орудие и ответственный сотрудник. Без этих данных трек не будет рассчитан — система просто не запустит алгоритм.

Операции можно создавать вручную прямо в интерфейсе или получать автоматически по интеграции из внешних учётных систем, например 1С или ERP.

После появления задания СФОТ автоматически собирает все необходимые входные данные:

• параметры техники и орудия;
  

• контуры и препятствия на поле;
  

• рельеф и направления движения;
  

• агрономические правила, заданные в справочниках.
  
  

Когда информация собрана, алгоритм рассчитывает оптимальный трек и передаёт его в систему автопилота.
В результате техника движется по наиболее рациональной траектории, не теряя время и топливо на лишние манёвры и соблюдая технологические требования для конкретной культуры и операции.

Входные параметры алгоритма

Для построения корректного трека система использует входные данные:

1. Направления движения:
   максимальный и минимальный азимуты, вычисляемые на основании агроправил и исторических треков.
   
   

2. Параметры геозон:
   контуры полей, зоны въезда и выезда (необязательный параметр), наличие препятствий (камни, деревья, островки, линии электропередач, затопленные участки), максимальная высота препятствий.
   
   

3. Параметры операции:
   тип операции, признак выполнения краевого обхода, технологическая последовательность.
   
   

4. Техника и орудия:
   ширина и длина техники, ширина захвата, колея, минимальный радиус разворота, высота преодолеваемых препятствий.
   
   

5. Скорости:
   средняя и допустимая скорости выполнения операции и разворотов, отклонения от расчетных значений.
   
   

Алгоритм запускается только при наличии полного набора корректных данных — поэтому работа СФОТ опирается на точность и порядок в справочниках, где каждая характеристика техники и поля должна быть актуальной и структурированной.

Интеграция с автопилотами

СФОТ интегрируется с облачными платформами ведущих производителей автопилотов:

• FJ Dynamics

• Итэлма

• Cognitive Pilot (интеграция в разработке)
  
  

Передача данных осуществляется через серийный номер (SN) терминала автопилота, что обеспечивает точную маршрутизацию трека на конкретное транспортное средство.

Помимо трека в автопилоты передаются параметры скоростей в каждой точке и признак поднятия орудия на разворотах. 

Современные системы автопилотов управляют движением техники через бортовые контроллеры, связанные с актуаторами в кабине.
Контроллер получает команды от сервера и регулирует скорость, торможение и переключение передач, поддерживая оптимальный режим работы.

При взаимодействии с навесным оборудованием система автоматически подаёт сигналы на подъём или опускание орудий — через гидравлический блок или по электронным протоколам (например, ISOBUS).
Управление скоростью и орудиями осуществляется по CAN-шине, что позволяет точно синхронизировать работу механики с рассчитанным маршрутом.

Такая архитектура делает возможной полностью автоматизированную реализацию маршрута, когда техника движется и выполняет операции строго в рамках оптимального трека без вмешательства механизатора.

Доступна возможность скачивания оптимального трека в интерфейсе в форматах FJ Dynamics, Итэлма, Trimble.

Как СФОТ оценивает эффективность работы техники

В СФОТ предусмотрен отчёт “План–факт”, который показывает, насколько точно техника выполнила работу по рассчитанному маршруту. Система автоматически сопоставляет плановый трек, построенный алгоритмом, и фактический трек: с трекера (обычного) и фактический трек с терминала автопилота.

В отчёте фиксируются:

• время работы и фактическая площадь обработки; 

• отклонение в градусах от оптимального трека (по треку от трекера и по треку от автопилота)

• индикатор состояния обработки (в пределах отклонения в 5%)

• отклонение по площади; 

• скорости движения и другие параметры.

Так “План–факт” превращает выполненную работу в измеримую аналитику и помогает хозяйству объективно оценивать производительность и качество обработки полей.

Практические результаты

На реальных полях эффект измерим цифрами:

Такой результат достигается за счет сокращения лишних разворотов, исключения перекрытий и уменьшения холостых проходов.

Преимущества системы

• Рост производительности на ~8 % за счет оптимизации времени и траекторий работы;
  

• Снижение затрат на топливо до ~7,4 %;
  

• Стабильное качество обработки независимо от опыта механизатора;
  

• Снижение кадровой зависимости — система сама формирует готовые маршруты;
  

• Прозрачный контроль — через модуль план-факт и аналитику отклонений.
  
  

Почему это шаг к автономии

Оптимальный трек — это не просто инструмент маршрутизации. Он создает цифровой фундамент автономного земледелия, где:

• система сама получает данные о поле и технике,

• алгоритм рассчитывает оптимальную траекторию,

• автопилот выполняет работу,

• отчет формируется автоматически.
  
  

Человек остается оператором процесса, а не его участником.
Так постепенно формируется новая инженерная модель агропроизводства — управляемая данными, а не человеком, что приближает нас к эпохе использования беспилотной техники на полях.

Заключение

СФОТ от АссистАгро — это соединение агрономии, математики и инженерии в одном решении. Система снижает издержки, упрощает управление и приближает хозяйства к эпохе автономной техники.