Static and cinematic tests of GPS receivers

Os sistemas de navegação global por satélites, em especial o GPS, mais completo e conhecido, tem multiplicado suas aplicações no meio agrícola. O desempenho de receptores, no entanto, não é devidamente conhecido entre os usuários; assim, este trabalho visou avaliar receptores com distintas configurações e o uso de correções diferenciais por meio de ensaios estáticos e cinemáticos; no primeiro caso foram avaliados, concomitantemente, oito receptores ativando ou não as correções diferenciais WAAS e EGNOS, além de sinais privados específicos para alguns desses receptores; também se testaram intensidades de filtragem disponíveis em alguns dos receptores. No ensaio cinemático utilizaram-se dois receptores de navegação fixados sobre a cabine de um trator, tendo como referência um receptor GPS RTK. Na primeira avaliação os resultados mostraram que as correções WAAS e EGNOS não adicionam qualidade ao posicionamento na região de Piracicaba, SP. As correções diferencias privadas via satélite demonstraram ser mais acuradas que os demais sistemas avaliados. O ensaio sob condição cinemática, com GPS RTK de referência, permitiu o cálculo de erros no sentido perpendicular ao percurso, indicando ser de fácil execução.The global navigation satellite systems, especially the GPS, well known and totally implemented, have been intensively used in agriculture. The performance of receivers, however, is not properly disseminated among the users, so the aim of this work is to evaluate receivers with distinct configurations and the use of differential corrections through static and cinematic tests. In the first case eight receivers were tested activating or not the differential corrections WAAS and EGNOS, besides specific augmentation signals for some of the receivers and filtering intensities available for some of the receivers. In the cinematic condition two navigation receivers were mounted on the top of a tractor cab and tested using a GPS RTK receiver as reference. In the first evaluation the results showed that WAAS and EGNOS corrections do not add quality to the positioning in the Piracicaba, SP region. The private differential corrections by satellite were more accurate than the other systems tested. The test under cinematic condition, using a GPS RTK receiver as reference allowed the easy computation of the errors in the perpendicular of travel direction

Proposed methodology for evaluation of automatic controller of boom sections and spray

Na aplicação de produtos fitossanitários, a utilização de equipamentos que controlam automaticamente as seções da barra e a pulverização já é realidade; entretanto, ainda não há resultados que demonstrem a sua eficácia. Por esse motivo, este trabalho teve por finalidade desenvolver uma metodologia para a avaliação de um equipamento que controla automaticamente as seções e a pulverização. Avaliou-se um controlador automático de seções e pulverização de mercado, e, para tanto, foram utilizados três níveis de acurácia do sinal de GPS (algoritmo interno, SBAS e RTK), três ângulos para a simulação de entrada e saída da barra de pulverização em relação à borda do talhão (0; 45 e 60º ) e três velocidades de trabalho (1,66; 5,00 e 8,33 m s-1). A metodologia proposta possibilitou a determinação dos tempos e distâncias de abertura e fechamento das seções. Os coeficientes de variação para os tempos e distâncias de abertura e fechamento das seções indicaram uma variação considerável. Houve interações significativas em função do tipo de sinal de GPS. A configuração recomendada pelo fabricante e adotada para a avaliação do controlador automático de seções e pulverização não atende a todas as situações simuladas.In the application of pesticides, the use of equipment that automatically controls the sections of the boom and the spray is already reality. However, there are no results to show its effectiveness. Therefore, this work was to develop a methodology for the evaluation of equipments which automatically controls the boom sections and the spraying pattern. A commercial automatic controller of boom spraying sections was evaluated using three levels of GPS accuracy (internal algorithm, SBAS and RTK), three angles for the simulation of entry and exit of the spray bar on field edges (0, 45 and 60 º ) and three forward speeds (1.66, 5.00 and 8.33 m s-1). The proposed methodology allowed the determination of opening and closing times of the electric valves. The coefficients of variation indicated a considerable variation. There were significant interactions depending on the type of GPS signal used. The manufacturer recommended configuration, used for the evaluation of the automatic boom sections and spraying controller, does not attended all the simulated situations

Studies about soil electrical conductivity measurements

A condutividade elétrica é a capacidade que um material possui em conduzir corrente elétrica, e uma das suas utilidades na agricultura provém do fato de que a massa do solo com sua variabilidade na composição físico-química apresenta diferentes níveis de condutividade elétrica (CE). O objetivo do presente trabalho foi estudar o comportamento da CE no solo e avançar no entendimento dos fatores que regem seus níveis de variação e desenvolver sistemas que permitam a mensuração contínua da CE do solo para a geração de mapas. Construiu-se um sistema com várias configurações de mensuração da CE e, nas avaliações em campo, os resultados foram parcialmente satisfatórios. Num estudo detalhado utilizando apenas um sistema comercial para sua mensuração, obteve-se a indicação clara de que a CE responde às variações na textura do solo e em seus teores de umidade, o que demonstra o potencial que ela tem como ferramenta para facilitar e baratear o processo de obtenção de dados para a caracterização física dos solos.The electric conductivity is the capacity of a material in driving electric current and one of its usefulness in the agriculture comes from the fact that the soil electrical conductivity (EC) varies with its intrinsic physicochemical variability. The objective of this work was to study the EC behavior and advance on the factors understanding that affects its variability, and develops systems for measuring and mapping EC. We built a system with several measurement configurations, and on the field tests the results were partially satisfactory. In a detailed study using only a commercial EC measuring equipment the results clearly indicated that EC relates with soil texture and moisture, and may represent an important and low price tool for collecting data and characterizing soil physical properties.CNPqFAPES

Method for evaluation of guidance equipments for agricultural vehicles and GNSS signals effect

Pesquisas indicam que o uso de novas técnicas no campo da mecanização agrícola, como o tráfego controlado por meio de direcionamento com auxílio de Sistemas de Navegação Global por Satélites (GNSS), pode diminuir as exigências por energia associadas às operações de campo e aumentar a produtividade da mão de obra e da cultura. Alguns autores já utilizaram diferentes metodologias para avaliar erros de paralelismo em sistemas de orientação de veículos, porém não há um procedimento-padrão para medi-los. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi implementar uma planilha eletrônica específica, determinar e comparar a acurácia no paralelismo de dois sistemas distintos de orientação de veículos (uma barra de luz e um piloto automático com atuador de volante) em trajetórias retilíneas e utilizando sinal de GPS com dois sistemas de correção diferencial (um com algoritmo interno e outro, um sinal via satélite com acurácia submétrica). Para a avaliação dos sistemas de correção, utilizou-se como referência o sinal de correção diferencial RTK (Real Time Kinematic) para realização de cinco passadas paralelas sucessivas para cada sistema de correção, caracterizando cinco repetições de cada tratamento. A planilha viabilizou o método de avaliação utilizado e os erros apresentados para as correções nos dois equipamentos analisados mostraram-se compatíveis com operações que exijam acurácia de paralelismo da ordem de decímetros.Researches indicate that the use of new techniques in agricultural machinery, as controlled traffic by steering systems with the use of Global Navigation Satellite Systems (GNSS) may decrease the energy demand associated to field operations and increase labor efficiency and crop yield. Some authors already use different methodologies to evaluate the parallelism errors in guidance systems for vehicles, but there is no standard methodology to measure them. So, the objective of these work was to develop a specific spreadsheet, determinate and compare the accuracy in the parallelism of two distinct guidance systems (a light bar and an universal autopilot) working at straight path using GPS signal with two differential correction systems (one with internal algorithm and the other with satellite signal and sub metric accuracy). To evaluate both systems a RTK (Real Time Kinematic) differential correction was used, realizing five parallel and successive paths for each system, characterizing five replications for each treatment. The spreadsheet enabled the evaluation method used, and the errors for both equipments and signals analyzed, showed to be compatible with field operations that demand parallelism accuracy in the order of decimeters.FAPES

Capability of an optical sensor in verifying the sugarcane response to nitrogen rates

Técnicas de agricultura de precisão são alternativas para otimizar a utilização de insumos, dentre eles o nitrogênio. O presente trabalho teve como objetivo verificar a possibilidade de uso de um sensor ótico ativo comercial na cultura da cana-de-açúcar, verificando sua capacidade em identificar a resposta da cultura a diferentes doses de nitrogênio (N). Para tanto um experimento em blocos ao acaso foi instalado em área experimental de cana-de-açúcar de terceiro corte, colhida mecanicamente, com diferentes doses de N (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1) e quatro repetições. Aos 30, 60 e 90 dias após o corte (DAC) realizou-se a mensuração do NDVI (índice de vegetação por diferença normalizada) a partir do sensor ótico. Não se obteve resposta do NDVI mensurado aos 30 e 60 DAC, porém aos 90 DAC se verificou que o sensor foi capaz de diferenciar as doses de N aplicadas, correlacionando-se positivamente com a produtividade final de colmos obtida. Este trabalho dá subsídios a trabalhos de mesma natureza que visem a gestão da adubação nitrogenada em cana-de-açúcar a partir de sensores óticos.Techniques of precision agriculture are alternatives to optimize the use of inputs, among them nitrogen. The present work had as its objective to verify the possibility of use of a commercial optical sensor in sugarcane, verifying its capability in identification of the crop response to different nitrogen (N) rates. An experiment was installed in randomized blocks in an experimental area with third sugarcane ratoon, harvested mechanically, with different N rates (0, 50, 100, 150 and 200 kg ha-1) and four repetitions. At 30, 60 and 90 days after the harvest (DAH) the measuring of NDVI (normalized difference vegetation index) was accomplished starting from the optical sensor. No response was verified of NDVI on measurements at the 30 and 60 DAH, however at 90 DAH the sensor was capable to differentiate the doses of applied N, positively correlated with the sugarcane final production. This work gives subsidies to studies of same nature that seek the management of the nitrogen fertilization in sugarcane using optical sensor.FAPES

Variabilidade espacial de propriedades do solo e produtividade do algodoeiro no cerrado brasileiro

This research aimed at assessing the spatial variability and relationships between factors that affect cotton (Gossypium hirsutum L.) yield. Plant and soil data were collected by a 90 ha area divided in a regular grid of 100 m. In order to detect the variation at small scale, more intense samplings were made with spacing of 33 m, resulting in 5 clusters and totalizing 170 samples. Data were submitted to descriptive statistical analysis, geostatistic and interpolation through ordinary kriging. Variability expressed by the coefficient of variation was from low to moderate for all the variables except for retained bolls and soil P content. Geostatistical analysis indicated that most cotton yield factors presented spatial dependence and this should be considered when defining sampling schemes for soil and crop management practices.O objetivo deste trabalho foi avaliar a magnitude da variabilidade espacial e as relações de causa e efeito entre os fatores de produção da cultura do algodoeiro (Gossypium hirsutum L.). Dados de planta e de solo foram coletados em uma área de 90 ha dividida em malha com espaçamento regular de 100 m entre pontos. Para detectar a variação na pequena escala, amostragens mais intensas foram feitas com espaçamento de 33 m, formando 5 ilhas, constituindo o total de 170 amostras. Os dados foram submetidos às análises estatísticas descritivas, geoestatística e interpolação, através de krigagem ordinária. A variabilidade, expressa pelo coeficiente de variação, foi baixa a moderada, para todas as variáveis analisadas, com exceção de maçãs retidas e P no solo. Os resultados da análise geoestatística indicaram que os fatores de produção da cultura do algodoeiro apresentam, em sua maioria, dependência espacial a qual deve ser considerada quando da definição de esquemas de amostragem e práticas de manejo do solo e da cultura.Fundect/M