Alles, was die NASA wollte, war ein Weltraumhelm, der nicht kratzte, bevor sie die Technologie lizenzierte, die die heutigen kratzfesten Brillen hervorgebracht hat. Dito für seine Astronauten-Vitalzeichen-Überwachungstechnologie, die bei der Entwicklung von Insulinpumpen half. Inzwischen, Polymere, die von der NASA in Astronautenanzügen verwendet werden, bilden die heutigen flammhemmenden Feuerwehruniformen.

Scott McPheeters verfolgte einen ähnlichen Weg, als er 2001 ein Outback S-Leitsystem einsetzte, um die Breiten- und Längskoordinaten von erdverlegten Bewässerungsrohren und Steigleitungen zu markieren. Er benutzte es auch, um die Grenze einer von ihm entwickelten Zentralschwenk-Bewässerungseinheit zu messen.

"Damals, es war nicht so viel Anleitung, sondern nur Positionierung, “ sagt der Göteborger, Nebraska, Bauer. "Es hat nichts gebracht, außer dir zu sagen, wo du warst."

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Immer noch, McPheeters hielt das Konzept für viel mehr Potenzial (ähnlich den NASA-Spin-off-Produkten, die von der Medienfirma 24/7 Tempo zusammengestellt wurden). Er stellte sich eines Tages eine Anleitung vor, die die Spritzeffizienz verbessern würde. Er hatte die Positionierungskapazitäten des Outbacks genutzt, um nachts Pflanzen zu besprühen und an dieselbe Stelle zurückzukehren, an der er am Vortag angehalten hatte.

Das gleiche gilt für die Bepflanzung. Er erinnert sich an einen Kleinkornbauern in Montana, der darüber sprach, wie sich das Schneiden von 10% mit einer 60-Fuß-Bohrmaschine überschneidet, die in ein paar Jahren für ein automatisches Leitsystem bezahlt wurde.

"Damals, Ich dachte nicht, dass wir viele unerwünschte Überschneidungen oder Sprünge haben. “, sagt McPheeters. „Das war das erste Mal, dass ich dachte, dass sich diese Systeme vielleicht auszahlen könnten.“

Vorwärts gehen

McPheeters installierte als nächstes Trimbles EZ-Steer-Unterstützungslenkung in seinem Traktor. „Es hat erstaunlich gut funktioniert, hält uns beim Pflanzen in der Reihe, " er sagt.

In 2012, McPheeters' Söhne, Clark und Kerry, hatten sich dem Betrieb angeschlossen und mit ihrem Vater eine GPS-zentrierte automatische Führung implementiert, um Mais und Sojabohnen vom Strip-Till zu führen. Das Trio begann 2012 mit unterschiedlichen Aussaatmengen und 2014 mit Dünger. Zusammen mit Ertragskarten, variabel säen und düngen durch automatische Führung ermöglichen es den McPheeters, Eingaben genau dort anzuwenden, wo sie am dringendsten benötigt werden.

„GPS hat die Dinge wirklich geöffnet, “, sagt Kerry McPheeters. „Sie können GPS-Navigation ohne Technologien wie variable Rate (Aussaat und Düngung), Aber ohne GPS gibt es keine Technologie mit variabler Rate.“

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Langsame Geschwindigkeit zu Warp-Geschwindigkeit

Die Reise der McPheeters war typisch für die Einführung der automatisierten Führung, sagt Gary Essenlink, ein Produktmanager von Raven Industries.

„Diese Dinge fangen langsam an, “, sagt Esselink. „Bauern wollten schon immer sehen, wer die geradesten Reihen pflanzen kann. Dann, Sie sahen ein paar geradlinige Felder und sagten:'Oh, er muss eine (automatische) Lenkung haben, um so gerade Reihen zu pflanzen.“

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Dies half wichtigen Landwirten, die automatische Führung schneller zu übernehmen, als das Bier, das während eines heißen Sommers doppelt an durstige Baseballfans verkauft wurde.

"Jetzt, Es ist eine Basistechnologie für viele Landwirte, “ sagt Ryan Hough, ein John Deere Produktmanager. „Wenn Sie eine Kaufentscheidung treffen, die Kosten für die Beratung werden weniger ein kritischer Faktor sein. Es hat einen Punkt erreicht, der dem Tempomat oder der Klimaanlage in Autos ähnelt.“

„Als die automatische Lenkung herauskam, damals schien es teuer, “ erinnert sich Chad Leman, eine Heureka, Illinois, Bauer. „Aber nachdem ich es einen Tag lang laufen ließ, du wolltest es auf allem.“

Zu den Vorteilen gehören:

• Reduzierter Stress und Ermüdung des Bedieners.

„Die große Sache, die ich (mit automatischer Führung) fand, war die Reduzierung von Stress, “ sagt Anthony Thilmony, eine Talstadt, Norddakota, Bauer. „Ich kann den ganzen Tag laufen und muss mir keine Sorgen machen, eine perfekt gerade Linie zu fahren. Diese Fähigkeit hatte ich noch nie.“

• Erhöhte Genauigkeit. „Sie stellt sicher, dass Überlappungen die Ernte nicht beschädigen, auch wenn ein restliches Vorauflaufherbizid ausgebracht wird, “, sagt Esselink. „Es hilft auch, Lücken zu vermeiden, in denen Unkraut wächst. Einige kommerzielle Applikatoren haben mir gesagt, dass es ihre schlechten Fahrer zu durchschnittlichen und guten Fahrern noch besser macht.“

Die automatische Führung ermöglicht es Landwirten auch, Störungen an Sämaschinen und Spritzen schnell zu erkennen.

„Wenn ich auf die Motorhaube eines Traktors starren muss, um ihn zu fahren, Ich achte weniger auf Sensoren, die Informationen in die Kabine bringen, “ sagt Bryce Baker, integrierter Marketingmanager bei Precision Planting. „Ich könnte ein Problem mit dem Bodenkontakt (Saatgut-Boden) oder einer verstopften Reihendüse übersehen, weil ich lenke, anstatt auf die Monitore in der Kabine zu schauen. Von diesem Standpunkt aus, es (automatische Führung) zahlt sich absolut aus.“

• Verbesserte Effizienz. Die automatische Führung ermöglicht es Landwirten und Verarbeitern, mehr Hektar an einem Tag abzudecken, sagt Essenlink. Das ist entscheidend, insbesondere bei immer enger werdenden Wetterfenstern. Jerry Hatfield, Direktor des USDA-ARS National Laboratory for Agriculture and the Environment in Ames, Iowa, untersuchten den Frühlingsniederschlag in Zentral-Iowa über zwei Zeiträume. Die praktikablen Feldtage von April bis Mitte Mai verringerten sich von 1995 bis 2010 um 3,5 Tage im Vergleich zu einem Zeitraum von 1979 bis 1994.

„Die Landwirtschaft ist geworden, wie viel Hektar kann man an einem Tag bewirtschaften, “, sagt Esselink.

Bei den Zahlen

Gesamtbetriebsanalyse durchgeführt von Jordan Murphy Shockley und Carl Dillon, Agrarökonomen der University of Kentucky (U of K), und Timothy Stombaugh, ein Ingenieur der U of K ag, stellte fest, dass die automatische Lenknavigation für einen Getreidebauern in Kentucky die Nettorendite auf bis zu 3,35 USD pro Acre steigerte. Die U of K-Forscher fanden auch heraus, dass die Technologie das Produktionsrisiko reduzieren könnte. Shockley fügt hinzu, dass die wirtschaftlichen Gewinne heute noch höher wären, angesichts sinkender Technologiekosten.

„Mein persönlicher Standpunkt ist, je kleiner das Werkzeug ist, je größer die Amortisation mit Anleitung, “ sagt Duane Kiess, ein Partner der Nidlinger Farms, Dekatur, Indiana. „Wenn die Überlappung 1 Fuß pro Fahrt mit einem 15-Fuß-Aufreißer im Vergleich zu einem 60-Fuß-Gerät beträgt, Sie machen viermal so viele Pässe. Eine Überlappung von 1 Fuß bei jedem Durchgang summiert sich.“

Übergänge

Die automatische Führung leitete auch einen Übergang bei Pflanzgefäßen ein, Sämaschinen, und Bodenbearbeitungsgeräte ortsspezifischer, sagt Leo Bose, AFS-Produktmanager bei Case IH. Zu den Technologien, bei denen die automatische Führung als Sprungbrett diente, gehören die folgenden.

• Abschnittskontrolle. Dies ermöglichte es den Landwirten, Pflanz- und Spritzgeräte abschnittsweise abzuschalten. Durch Nixing von Überlappungen und Sprüngen, Landwirte sparten Geld für Betriebsmittel, sagt Bose.

Auch die Teilbreitensteuerung sparte Arbeit. „Wir müssen nicht wie früher aus der Kabine aussteigen, um Reihen abzuschalten. “, sagt Leman.

Es ist nicht alles blauer Himmel und isst Erdnüsse, obwohl. Teilbreitenschaltung lässt sich bei älteren Geräten nur schwer nachrüsten, sagt Thilmony.

Immer noch, Abschnittskontrolle hat ein starkes wirtschaftliches Argument. Eine von Shockley und Dillon aus dem Vereinigten Königreich durchgeführte Analyse des gesamten Betriebs aus dem Jahr 2011. und Scott Scherer, ein Agraringenieur der Ohio State University, stellte fest, dass die automatisierte Abschnittskontrolle die Nettorendite in allen Studienszenarien erhöhte, bis zur höchsten Nettorendite von 88,92 USD pro Acre. Shockley fügt hinzu, dass die wirtschaftlichen Gewinne 2019 aufgrund niedrigerer Technologiekosten noch höher ausfallen würden.

„Wir sparen nicht nur Geld; Wir helfen auch der Umwelt, indem wir Felder nicht doppelt besprühen oder überdüngen, “ fügt Thilmony hinzu.

• Variable Rate-Technologie. „Dadurch wurde es möglich, Zonen einzurichten, die es Agronomen ermöglichten, Rezepte für Saatgut und Dünger zu schreiben, “, sagt Bose.

Die Technologie mit variabler Rate hatte die McPheeters schon immer fasziniert. „Es gab Landwirte, die den Dual-Rate-Schalter hatten, mit dem sie ihn manuell nach oben oder unten drehen konnten, wenn sie auf bewässertem Boden in die Trockenland-Pivot-Ecken ein- und ausgingen. “, sagt Scott McPheeters.

Die Automatisierung hat dies zum Besseren geändert, insbesondere Reihenabschaltung, Kieß sagt. „Hier resultieren die Sameneinsparungen, " er sagt. "Wir überschneiden uns nicht mehr." Die Variable-Rate-Technologie erhöht auch die Aussaatmengen auf produktiven Böden und schneidet sie auf ertragsarmen Böden, Kieß sagt.

Auch die Düngung mit variabler Rate hat bei den McPheeters funktioniert.

„Eines der enttäuschendsten Dinge, die ich zuerst hörte, war, dass wir nicht weniger Dünger kaufen konnten. “, sagt Scott McPheeters. "Ich fragte mich, „Warum machen wir das dann?“ wir wurden effizienter, und umweltgerecht, es ist das Richtige. Sie möchten keinen Dünger für 200-Scheffel-Mais auftragen, wenn Ihr Potenzial 150 beträgt. wenn Ihr Ertragspotential 250 Scheffel beträgt, Warum düngst du nur für 200?“

Signalherausforderungen

Konnektivität, obwohl, war eine Herausforderung für die automatische Führung.

„Man hört immer noch Fälle, in denen Züchter im Wesentlichen am Boden liegen, weil sie ein GPS-Signal verlieren. “, sagt Bäcker. "Im Allgemeinen, obwohl, Da sich die Technologie geändert hat, es ist ziemlich zuverlässig.“

Mehr Pflanzgefäße werden jetzt ohne Pflanzgefäßmarker bestellt, er addiert.

„Das ist ziemlich aussagekräftig, “, sagt Bäcker. „Wenn Sie ohne Markierung pflanzen wollen, Sie können sich sicher sein, dass das Signal einen Tag lang nicht ausfallen wird.“

Zwei Faktoren haben zur Konnektivität beigetragen, sagt Clark McPheeters. Empfänger ziehen jetzt mehr GPS-Satelliten ein, und mehr Satelliten existieren jetzt. „Wo wir zuvor vier oder fünf Satelliten aufgenommen haben, wir ziehen jetzt 14 oder 15 ein, " er sagt.

Was kommt als nächstes

Anfänglich, Traktoren und andere Arbeitsgeräte mussten für die automatische Spurführung nachgerüstet werden. Heute, fast alle Großtraktoren ab 200 PS. und höher sind ab Werk für die automatische Zielführung vorbereitet, Bäcker sagt.

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Hough sieht, dass bei älteren Anbaugeräten der Einsatz automatisierter Spurführungen zunimmt. „Jeder wird in der Lage sein, diese Gelegenheit zu finden, vor allem auf dem Gebrauchtmarkt, " er sagt.

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Essenlink sieht eine zunehmende Genauigkeit, insbesondere bei RTK-basierten (Echtzeit-Kinematik) Satellitensystemen mit Sub-Zoll-Genauigkeit.

"Als ich ein Kind war. ich beobachtete Star Trek im Fernsehen, " er sagt. „Ich würde all ihre verschiedenen Technologien sehen, und sie hatten diese kleinen tragbaren Geräte, mit denen sie kommunizieren würden. Mit dem, was wir jetzt anbieten können, haben wir das weit übertroffen.“

Den Landwirten stehen zwei automatisierte Führungsformen zur Auswahl:passiv oder aktiv. Jedes hat Vor- und Nachteile, sagt Leo Bose, Case IH AFS-Marketingmanager.

Beide erfordern GPS-Empfänger sowohl am Traktor als auch am Anbaugerät. Außerhalb, das, obwohl, es gibt unterschiede.

Unter passiver Anleitung Das System stellt den Traktor so ein, dass er beim Abdriften auf dem gewünschten Führungspfad bleibt. Dies ist von Vorteil, wenn eine starke Seitenzugbewegung vorhanden ist, wenn sich ein Gerät am Hang befindet, sagt Bose.

Inzwischen, aktive Führung hält die Richtung, ideal für präzise Operationen wie Strip-Till. „Wenn Sie in 30-Zoll-Reihen sind, es bleibt in 30-Zoll-Reihen, indem es berechnet, wo sich der Traktor und das Anbaugerät befinden. " er sagt.

Da die passive Führung nur zwei Empfänger am Anbaugerät benötigt, es kostet weniger als aktive Lenksysteme, die ein zweites automatisches Lenksystem erfordern. Laut Bose liegen die Einstiegspreise bei 6 US-Dollar. 000 bis $7, 000, mit aktiven Leitsystemen, die etwa doppelt so teuer sind.

Clark McPheeters ist begeistert von der Technologie, die die automatisierte Lenkung entfesselt hat. Das Göteborg, Nebraska, Farmer nennt als nächste Schritte eine variable Tiefenführung und bessere Saatgrabenschließsysteme, die auf einer automatischen Führung und einer anschließenden Technologie mit variabler Rate aufbauen.

Letzten Frühling, McPheeters, sein Bruder, Kerry, und sein Vater, Scott, statten Sie ihre Pflanzmaschine mit dem SmartFirmer-Aufsatz von Precision Planting aus, der die Bodentemperatur in der Furche misst. Feuchtigkeit, und Rückstände, die auf dem 20/20-Monitor in der Kabine angezeigt werden. Durch die Messung der organischen Bodensubstanz, Beamte von Precision Planting sagen, dass SmartFirmer es dem Landwirt ermöglicht, Hybride und Aussaat- und Düngemenge basierend auf organischem Material zu ändern.

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Clark McPheeters sagt, dass Technologien wie SmartFirmer das Potenzial haben, die Aussaatraten noch stärker zu variieren als aktuelle Technologien mit variabler Rate.

„Wir haben auf einigen unserer Felder Stellen, die Adern alter Flusskanäle sind, in denen sich die Produktion (Kapazität) in einem Gebiet drastisch von einem 3 Meter entfernt unterscheidet. “, sagt McPheeters. „Der SmartFirmer und unsere Ertragskarten haben das Potenzial, diese Art von Mikrovariabilität zu nutzen.“

Er fügt hinzu, dass ihn auch eine bessere Saattiefe und Technologien zum Verschließen von Graben interessieren. „Es ist immer noch eine Herausforderung für Mais und Sojabohnen, sie in der richtigen Tiefe zu pflanzen. " er sagt.

„All diese Technologien stapeln sich übereinander, “, sagt McPheeters. „Durch den Einsatz dieser Technologien Wir fühlen uns wohl, den nächsten Schritt zu gehen, anstatt zu versuchen, einen ganzen Stapel von Technologien auf einmal zu entwickeln.“

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Elektrische Säantriebe werden auf automatischer Führung und variabler Ratentechnologie aufbauen, sagt Ryan Hough voraus, John Deere-Produktmanager. Die elektrischen Antriebe eliminieren hydraulische, Kette, und Bodenantriebe auf Pflanzgefäßen. und Effizienz steigern, er sagt.

„Es ist eine Sache, die Bevölkerung zu verändern, aber eine andere, um das Saatgut schneller und genauer in den Boden zu legen, “, sagt Hough.

Elektrische Antriebe in Kombination mit dem BrushBelt-Saatgutabgabesystem können auch Sämaschinen ermöglichen, schneller zu fahren, er sagt.

„Sie haben vielleicht bei 4,5 gepflanzt, vielleicht 5 mph, um die genaueste Saatgutplatzierung zu erhalten. Mit Elektroantrieb, Sie können vielleicht um 6 pflanzen, 7, oder 8 Meilen pro Stunde, “, sagt Hough.

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Genauigkeitsstufen in der automatischen Führung

Weitbereichs-Augmentationssystem
(WAAS): 6- bis 12-Zoll-Genauigkeitsstufe

OmniSTAR: 2 bis 5 Zoll Genauigkeit 

RTK: 1 Zoll oder weniger Genauigkeitsstufe