METHODS OF GPS-DATA PROCESSING FOR CONTROL OF CIRCULAR MOVEMENT OF SPRINKLER MACHINES

Abstract

The usage of GPS-technologies for the movement controlling of agricultural objects is considered. The design features of the «Frigate» sprinkler are analyzed. Points for the installation of GPS0sensors, which will allow tracking the movement of the machine and related parameters, are proposed. The problems of GPS-sensors usage in the sprinklers are detected and the methods of their solution are offered. A method of correction the data obtained from GPS-sensors is proposed. This method is possible by installing an additional tracking point on a fixed support, which is the center of rotation of the construction. An example of calculation of data correction by the proposed methods is given. The results of processing and correction the array of data from the sensors installed on the running sprinkler are presented in graphs. Because of processing, the data were scaled according to the length of the arcs of the parallel and the meridian by 1° in the geographical location of the object, relative to its center of rotation. The deviation of the values ​​of the data provided by GPS-sensors from the actual location of the machine for each of the coordinates and the total deviation calculated by the difference in the obtained lengths of the pipeline are determined. According to the results of the calculation, the maximum deviation amplitude of the coordinates provided by GPS-sensors was detected. The results of the calculation are presented in graphs where you can observe the dynamics of deviations over time. According to the features of the movement of the pipeline during the operation of the sprinkler, it is proposed to install an additional tracking point on the pipeline, which will provide information about the curvature of the construction. The places of possible deviations along the pipeline during the operation of the machine were analyzed and the most expedient point for tracking was identified. A method for calculating the curvature of the pipeline by the coordinates of three tracking points: the end of the pipeline, the point of the center of construction rotation and an additional tracking point in the middle of the pipeline is proposed. An example of calculating the deviation of an additional tracking point from the perfect trajectory of the pipeline movement during machine operation is given.

Розглянуто використання GPS-технологій для контролю параметрів руху об’єктів сільськогосподарського призначення. Проаналізовано конструкційні особливості дощувальної машини «Фрегат» та запропоновано точки для встановлення GPS-датчиків, що дозволять відстежувати переміщення машини та пов’язані з ним параметри. Виявлено проблеми, що виникають при використанні GPS-датчиків в умовах роботи дощувальної машини та запропоновано методи їх розв’язання. Запропоновано метод корекції отриманих з GPS-датчиків даних, що є можливим за рахунок встановлення додаткової точки відстеження на нерухомій опорі, якою є центр обертання конструкції. Наведено приклад розрахунку коригування даних за запропонованими методами. Графічно представлено результати обробки і коригування масиву даних з датчиків, що встановлені на працюючій дощувальній машині. В результаті обробки дані були масштабовані згідно довжини дуг паралелі та меридіану на 1 у географічному розташуванні об’єкту дослідження відносно його центру обертання. Визначено відхилення значень даних, що надаються GPS-датчиками, від реального розташування машини для кожної з координат та загальне відхилення за різницею отриманих довжин трубопроводу. За результатами розрахунку виявлено максимальну амплітуду відхилення наданих GPS-датчиками координат. Результати розрахунку представлено у графічному форматі, на якому можна спостерігати динаміку відхилень у часі. Згідно особливостей переміщення трубопроводу під час роботи дощувальної машини запропоновано встановлення додаткової точки відстеження на трубопроводі, що дозволить отримувати інформацію про кривизну конструкції. Проаналізовано місця можливих відхилень повздовж трубопроводу при роботі машини та виявлено найбільш доцільну для відстеження точку. Запропоновано метод розрахунку кривизни трубопроводу за координатами трьох точок відстеження: точки кінцю трубопроводу, точки центра обертання конструкції та додаткової точки відстеження, що відповідає середині трубопроводу. Наведено приклад розрахунку відхилення додаткової точки відстеження від ідеальної траєкторії руху трубопроводу під час роботи машини.