Allt NASA ville ha var en rymdhjälm som inte repade innan den licensierade tekniken som skapade dagens reptåliga glasögon. Dito för sin astronautteknologi för övervakning av vitala tecken som hjälpte till att skapa insulinpumpar. Under tiden, polymerer som används av NASA i astronauternas dräkter utgör dagens flamskyddade brandmansuniformer.
Scott McPheeters följde en liknande väg när han använde ett Outback S styrsystem 2001 för att markera de latitudinella och longitudinella koordinaterna för nedgrävda bevattningsrör och stigare. Han använde den också för att mäta gränsen för en bevattningsenhet som han utvecklade.
"Då, det var inte så mycket vägledning utan bara positionering, säger Göteborg, Nebraska, jordbrukare. "Det gjorde ingenting förutom att berätta var du var."
- LÄS MER: Hitta värdet i Ag Tech
Fortfarande, McPheeters trodde att konceptet hade mycket mer potential (liknar NASAs spin-off-produkter sammanställda av mediaföretaget 24/7 Tempo). Han föreställde sig vägledning en dag för att förbättra sprutningseffektiviteten. Han hade använt Outbacks positioneringskapacitet för att spraya grödor på natten och återvända till samma plats där han hade stannat föregående dag.
Detsamma gäller plantering. Han minns en bonde med småkorn från Montana som diskuterade hur skärning av 10 % överlappning med en 60-fots borr betalade för ett automatiserat styrsystem på ett par år.
"Då, Jag trodde inte att vi hade många oönskade överlappningar eller överhoppningar, säger McPheeters. "Det var första gången jag trodde att de här systemen kanske kunde betala."
Går vidare
McPheeters installerade sedan Trimbles EZ-Steer assisterad styrning i sin traktor. "Det fungerade förvånansvärt bra, hålla oss på raden vid plantering, " han säger.
Senast 2012, McPheeters söner, Clark och Kerry, hade anslutit sig till verksamheten och implementerat GPS-centrerad automatiserad vägledning tillsammans med sin far för att styra majs och sojabönor. Trion började variera sådd 2012 och gödsel 2014. Tillsammans med skördekartor, sådd och gödsling med variabel hastighet som drivs av automatiserad vägledning gör det möjligt för McPheeterses att exakt applicera insatser där de behövs som mest.
"GPS öppnade verkligen upp saker, ” säger Kerry McPheeters. "Du kan få GPS-vägledning utan teknik som variabel hastighet (sådd och befruktning), men du kan inte ha teknik med variabel hastighet utan GPS."
- LÄS MER: Besvärande variation
Långsam hastighet till Warp Speed
McPheeterses resa kännetecknade automatiserad vägledningsantagande, säger Gary Esselink, en Raven Industries produktchef.
"Dessa saker börjar långsamt, säger Esselink. ”Bönderna ville alltid se vem som kunde plantera de rakaste raderna. Sedan, de skulle se några raka fält och säga, 'Åh, han måste ha (automatiserad) styrning för att plantera rader så raka.’ ”
- LÄS MER: AgJunction introducerar ett prisvärt gör-det-själv autostyrsystem
Detta hjälpte viktiga bönder att anta automatiserad vägledning snabbare än öl som säljs till törstiga basebollfans under en ångande sommardubbelspel.
"Nu, det är en basteknik för många bönder, säger Ryan Hough, en John Deere produktchef. "Om du fattar ett köpbeslut, kostnaden för vägledning kommer att vara mindre av en kräsna faktor. Det har nått en punkt ungefär som farthållare eller luftkonditionering i bilar."
"När autostyrningen kom ut, det verkade kostsamt på den tiden, ” minns Chad Leman, en Eureka, Illinois, jordbrukare. "Men efter att ha kört den i en dag, du ville ha det på allt."
Förmånerna inkluderar:
• Minskad förarstress och trötthet.
"Det stora jag fann (med automatiserad vägledning) var minskningen av stress, säger Anthony Thilmony, en Valley City, Norra Dakota, jordbrukare. "Jag kan springa hela dagen och behöver inte oroa mig för att köra en perfekt rak linje. Jag har aldrig haft den förmågan tidigare."
• Ökad noggrannhet. "Det ser till att överlappningar inte skadar grödor, även om en kvarvarande herbicid före uppkomsten appliceras, säger Esselink. "Det hjälper också till att förhindra luckor där ogräs kommer att växa. Jag har haft några kommersiella applikatorer som berättat för mig att det gör deras dåliga förare till genomsnittliga och bra förare ännu bättre."
Automatiserad vägledning gör det också möjligt för lantbrukare att snabbt fånga upp fel på plantering och spruta.
"Om jag måste stirra ner motorhuven på en traktor för att köra den, Jag ägnar mindre uppmärksamhet åt sensorer som för in information i hytten, säger Bryce Baker, integrerad marknadschef på Precision Planting. "Jag kan missa ett problem med jordkontakt (frö-till-jord) eller ett pluggat radmunstycke eftersom jag styr istället för att titta på hyttmonitorer. Ur denna synvinkel, det (automatiserad vägledning) lönar sig absolut."
• Förbättrad effektivitet. Automatiserad vägledning gör det möjligt för bönder och applikatorer att täcka fler hektar på en dag, säger Esselink. Det är avgörande, särskilt med tanke på allt åtstramande väderfönster. Jerry Hatfield, chef för USDA-ARS National Laboratory for Agriculture and Environment i Ames, Iowa, undersökte centrala Iowa vårnederbörd över två tidsramar. Arbetsbara fältdagar i april till mitten av maj minskade med 3,5 dagar 1995 till 2010 jämfört med en tidsram från 1979 till 1994.
"Jordbruket har blivit hur många hektar kan man täcka på en dag, säger Esselink.
Efter siffrorna
Helgårdsanalys utförd av Jordan Murphy Shockley och Carl Dillon, University of Kentucky (U of K) jordbruksekonomer, och Timothy Stombaugh, en U från K ag ingenjör, hittade automatisk styrnavigering för en spannmålsbonde i Kentucky ökade nettoavkastningen upp till $3,35 per acre. U of K-forskarna fann också att tekniken kunde minska produktionsrisken. Shockley tillägger att ekonomiska vinster till och med skulle vara högre idag, med tanke på sjunkande teknikkostnader.
"Min personliga synpunkt är ju mindre verktyget är, ju större återbetalning med vägledning, säger Duane Kiess, en partner i Nidlinger Farms, Decatur, Indiana. "När överlappningen är 1 fot varje tur med en 15-fots rivare jämfört med ett 60-fots redskap, du gör fyra gånger så många pass. En 1-fots överlappning på varje pass ger ihop."
Övergångar
Automatiserad vägledning startade också en övergång i planteringsmaskiner, såmaskiner, och jordbearbetningsredskap för att vara mer platsspecifika, säger Leo Bose, AFS produktchef på Case IH. Tekniker som automatisk vägledning har språngbräda inkluderar följande.
• Sektionskontroll. Detta gjorde det möjligt för bönder att stänga av planteringsmaskiner och sprutor i sektioner. Genom att ta bort överlappningar och överhopp, bönder sparade pengar på insatsvaror, säger Bose.
Sektionskontroll sparade också arbetskraft. "Vi behöver inte gå ut ur hytten för att stänga av rader som vi brukade, säger Leman.
Det är inte bara blå himmel och att äta jordnötter, fastän. Sektionskontroll är svårt att eftermontera på äldre utrustning, säger Thilmony.
Fortfarande, sektionskontroll har ett kraftfullt ekonomiskt argument. En helgårdsanalys från 2011 utförd av Shockley och Dillon från U of K, och Scott Shearer, en jordbruksingenjör vid Ohio State University, hittade automatiserad sektionskontroll ökad nettoavkastning under alla studiescenarier, upp till den högsta nettoavkastningen på $88,92 per hektar. Shockley tillägger att ekonomiska vinster till och med skulle bli högre under 2019 på grund av lägre teknikkostnader.
"Vi sparar inte bara pengar; vi hjälper också miljön genom att inte dubbelspruta eller övergödsla åkrar, ” tillägger Thilmony.
• Teknik med variabel hastighet. "Detta gjorde det möjligt att skapa zoner som gjorde det möjligt för agronomer att skriva ut recept på utsäde och gödningsmedel, säger Bose.
Teknik med variabel hastighet hade alltid fascinerat McPheeterses. "Det fanns bönder som hade dubbelhastighetsomkopplaren där de manuellt kunde vrida upp eller ner den när de gick in och ut ur torrlandsvängningshörnen på bevattnad mark, ” säger Scott McPheeters.
Automatisering har förändrat detta till det bättre, särskilt radavstängningsfunktioner, säger Kiess. "Det är där fröbesparingarna resulterar, " han säger. "Vi överlappar inte längre." Tekniken med variabel hastighet ökar också såningshastigheter på produktiv mark och skär dem på lägre producerande mark, säger Kiess.
Variabel befruktning har också fungerat för McPheeterses.
"En av de mest nedslående sakerna jag hörde först är att vi inte skulle kunna köpa mindre gödselmedel, ” säger Scott McPheeters. "Jag undrade, ’Varför gör vi det här då?’ Men, vi blev mer effektiva, och miljömässigt, det är det rätta att göra. Du vill inte lägga på gödsel för majs på 200 skäppor när din potential är 150. På samma sätt, om din avkastningspotential är 250 bushels, varför gödslar du för bara 200?
Signalutmaningar
Anslutning, fastän, har varit en utmaning för automatiserad vägledning.
"Du hör fortfarande fall där odlare i huvudsak är nere för att de tappar en GPS-signal, säger Baker. "I allmänhet, fastän, eftersom tekniken har förändrats, det är ganska pålitligt."
Fler planteringskärl är nu beställda utan planteringsmarkörer, han lägger till.
"Det är ganska talande, säger Baker. "Om du ska plantera utan en markör, du kommer att vara säker på att signalen inte kommer att vara nere på en dag."
Två faktorer har hjälpt anslutningen, säger Clark McPheeters. Mottagare drar nu in fler GPS-satelliter, och fler satelliter finns nu. "Där vi tidigare plockade upp fyra eller fem satelliter, vi drar nu in 14 eller 15, " han säger.
Vad kommer härnäst
Initialt, traktorer och andra redskap behövde eftermonteras för automatisk styrning. I dag, nästan alla stora traktorer från 200 hk. och uppåt är autovägledning redo på fabriken, säger Baker.
- LÄS MER: John Deere 7R traktorer uppdaterade för 2020
Hough ser att användningen av automatiserad vägledning ökar bland äldre redskap. "Alla kommer att kunna hitta den möjligheten, speciellt på begagnatmarknaden, " han säger.
- LYSSNA MER: Stålerbjudanden - begagnade precisionsredskap
Esselink ser att noggrannheten ökar, speciellt med RTK-baserade (kinematiska realtids) satellitsystem som har sub-tums noggrannhet.
"När jag var liten. jag tittade Star Trek på tv, " han säger. "Jag skulle se alla deras olika teknologier, och de hade dessa små handhållna enheter som de skulle använda för att kommunicera. Vi har blåst långt förbi det med vad vi nu kan erbjuda.”
Jordbrukare har haft två automatiserade vägledningsformer att välja mellan:passiv eller aktiv. Alla har fördelar och nackdelar, säger Leo Bose, Case IH AFS marknadschef.
Båda kräver GPS-mottagare på både traktor och redskap. Bortom, den där, fastän, det finns skillnader.
Under passiv vägledning, systemet justerar traktorn så att den stannar på önskad styrbana när den börjar driva. Detta är fördelaktigt när det finns en kraftig sidodragrörelse, som när ett redskap står på en backe, säger Bose.
Under tiden, aktiv vägledning upprätthåller riktning, vilket gör den idealisk för exakta operationer som strip-till. "Om du är på 30-tumsrader, den stannar på 30-tumsrader genom att beräkna var traktorn och redskapet är, " han säger.
Eftersom passiv styrning bara behöver två mottagare på redskapet, det kostar mindre än aktiva styrsystem som kräver ett andra autostyrsystem. Bose säger att ingångspriserna är $6, 000 till $7, 000, med aktiva vägledningssystem som kostar ungefär dubbelt så mycket.
Clark McPheeters är entusiastisk över tekniken som automatiserad vägledning har släppt lös. Göteborg, Nebraska, Farmer nämner reglering av variabelt djup och bättre system för stängning av frögravar som nästa steg som bygger på automatiserad styrning och efterföljande teknik med variabel hastighet.
Förra våren, McPheeters, hans bror, Kerry, och hans far, Scott, utrusta sin planteringsmaskin med Precision Plantings SmartFirmer-tillbehör som mäter jordtemperaturen i fåran, fukt, och rester som visas på dess 20/20 monitor i hytten. Genom att mäta organiskt material i marken, Precisionsplanteringstjänstemän säger att SmartFirmer tillåter bonden att ändra hybrider och sådd- och gödningsmängd baserat på organiskt material.
- LÄS MER: 6 frågor och svar om Precision Plantings SmartFirmer
Clark McPheeters säger att tekniker som SmartFirmer har potentialen att variera såddhastigheten ännu mer än vad nuvarande tekniker med variabel hastighet gör.
"Vi har platser på några av våra fält som är ådror av gamla flodkanaler där produktionen (kapaciteten) skiljer sig drastiskt i ett område från ett 10 fot bort, säger McPheeters. "SmartFirmer och våra avkastningskartor har potential att dra nytta av den typen av mikrovariabilitet."
Han tillägger att bättre frödjup och teknik för stängning av dikes också intresserar honom. "Det är fortfarande en utmaning för både majs och sojabönor att plantera dem på rätt djup, " han säger.
"Alla dessa tekniker staplas ovanpå varandra, säger McPheeters. "Genom att använda dessa tekniker, vi känner oss bekväma med att ta nästa steg snarare än att försöka göra en hel hög med teknologier på en gång.”
- LÄS MER: Precision Plantings nya fröfastare funktioner realtidssensor
Elektriska planteringar kommer att bygga på automatiserad styrning och teknik med variabel hastighet, förutspår Ryan Hough, John Deere produktchef. De elektriska drivningarna eliminerar hydraulik, kedja, och markdrifter på planteringsmaskiner. och öka effektiviteten, han säger.
"Det är en sak att förändra befolkningar, men en annan för att snabbt och mer exakt placera frö i jorden, säger Hough.
Elektriska drivningar i kombination med BrushBelt frötillförselsystem kan också göra det möjligt för planteringsmaskiner att resa snabbare, han säger.
"Du kanske har planterat vid 4,5, kanske 5 mph för att få den mest exakta fröplaceringen. Med en elektrisk drivning, du kanske kan plantera vid 6, 7, eller 8 mph, säger Hough.
- LÄS MER: 10 tips för höghastighetsplantering
Noggrannhetsnivåer i automatiserad vägledning
Wide Area Augmentation System
(WAAS): 6- till 12-tums noggrannhetsnivå
OmniSTAR: 2- till 5-tums noggrannhetsnivå
RTK: 1-tums eller mindre noggrannhetsnivå
