Алгоритм формирования управляющей информации для автоматизированной системы дифференцированного внесения удобрений.

Рассмотрена архитектура системного представления концепции повышения продуктивности (урожайности) растениеводства путем улучшения плодородия почвы за счет внесения удобрений. Проанализирована структурная эволюция подсистемы управления технологическим процессом в условиях оперативного времени, сформулированы требования к исполнительным механизмам дозатора, исходя из агротехнологических требований выполнения операции внесения удобрений. Обоснованы принципы функционирования автоматизированной системы дифференцированного дозирования сыпучих материалов. Разработан и апробирован алгоритм расчета управляющей (командной) информации на входе исполнительного механизма дозатора, который служит теоретической основой программного обеспечения точности и оперативности дифференцированного внесения удобрений в рамках концепции точного земледелия. Полученное аналитическое выражение представляет собой математическую модель зависимости управляющей (командной) информации от конструктивно-технических параметров применяемого средства механизации, технологических режимов выполнения работы, физико-механических характеристик сыпучих материалов, что создает предпосылки для реализации методически корректного математического обеспечения и позволяет вести имитационные вычислительные эксперименты на этапе проектирования автоматизированной системы. Результаты компьютерных исследований в табличной среде Excel показали надежность модели, адекватность поведения выходных переменных в зависимости входных факторов: так, увеличение нормы внесения удобрений и скорости прямолинейного движения агрегата сопровождается пропорциональным ростом величины управляющего параметра, т. е. числа оборотов на входе вала высевающего аппарата. Изменение удельного веса применяемого удобрения вносит изменения управляющей информации в обратной пропорциональности. Представлено инженерное решение по замене привода вала высевающего аппарата серийно выпускаемой посевной машины для автоматизации работы дозатора на основе GLONASS/GPS и GIS-технологий. Эксплуатационно-технологическое тестирование работоспособности экспериментального образца, проведенное на опытном поле при внесении минеральных удобрений, показало функциональную работоспособность автоматизированной системы в целом, а также подтвердило корректность принятых методологических предпосылок.

1. Павловский, В. Точное земледелие – умная технология ХХI века / В. Павловский, А. Мучинский, Г. Добыш // Белорусское сельское хозяйство. – 2011. – № 4. – С. 27–31.

2. В Казахстане идет цифровая трансформация агрокомплекса: ИТ-портал PROFIT. – 2024–2025. – URL: https://profit.kz (дата обращения: 15.09.2025).

3. Future agricultural systems and the role of digitalization for achieving sustainability goals / MacPherson J., Voglhuber-Slavinsky A., Olbrisch M. [et al.] // A review. Agronomy for Sustainable Development. – 2022. – № 70. – Vol. 42. – DOI: 10.1007/s13593-022-00792-6 (date of access: 25.08.2025).

4. Якушев, В. В. Информационно-технологические основы прецизионного производства растениеводческой продукции: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук: 06.01.03 / Якушев Вячеслав Викторович; Санкт-Петербургский ГАУ. – СПб., 2013. – 50 с.

5. Навигационные технологии в сельском хозяйстве. Координатное земледелие: учеб. пособие / В. И. Балабанов, А. И. Беленков [и др.] – М.: РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева, 2013. – 119 с.

6. Влияние минеральных удобрений и стимуляторов роста на урожайность сои / С. А. Селицкий // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. – 2017. – № 1 (65). – С. 60–65.

7. Майборода Н. М. Почвы, удобрения и урожай / Н. М. Майборода. – Краснояр. гос. агр. ун-т. – Красноярск, 1982. – 215 с.

8. Сельскохозяйственные машины. Настройка и регулировка: учеб. пособие / В. П. Капустин, Ю. Е. Глазков. – Тамбов: ТГТУ, 2010. – 196 с.

9. Алтыбаев, А. Н. Система технологической настройки машинно-тракторных агрегатов // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Система технологий и машин для инновационного развития АПК России», посвящ. 145-летию со дня рождения академика В. П. Горячкина; г. Москва, 17–18 сентября 2013 г.

10. Патент RU № 2613468, МПК A01C 21/00, 2006. Способ пропорционально-дифференцированного внесения удобрений: заявлено 16.09.2015: опубл. 20.03. 2017 / Коломейченко В. В., Кынев Н. Н., Перегудов В. П.; заявитель ФГБОУ ВО Орловский ГАУ. – 8 с.

11. Celms, А. Global navigation satellite system as technical solution element of farm-land processing in Latvia / А. Celms, A. Ratkevics, V. Baumane // – Engineering for ruraldevelopment. – URL: http:tf.llu.lv/conference/proceedings2014/Papers/07_Celms_A.pdf (date of access: 20.08.2018).

12. Машины для внесения твердых минеральных удобрений. Методы испытаний. Межгосударственный стандарт: ГОСТ 28714-2007. – Взамен ГОСТ 28714–90; введ. 08.06.2007. – М.: Стандартинформ, 2008. – 44 с.

13. Цифровая трансформация системы управления процессами подпочвенного внесения удобрений / А. Н Алтыбаев., А. С. Рзалиев [и др.] // Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК: материалы XVI Междунар. науч.-практ. интернет-конф. «ИнформАгро-2024», – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2024. – URL: https://rosinformagrotech.ru/fntp/novosti-minselkhoza-o-fntp/xvi-mezhdunarodnaya-nauchno-prakticheskaya-konferentsiyanauchno-informatsionnoe-obespechenie-innovatsionnogo-razvitiya-apk-informagro-2024 (дата обращения: 15.09.2025).