Mapping of slopes for the operation of agricultural harvesters in Bandeirantes Municipality (PR) / Mapeamento da declividade operacional de colhedoras agrícolas para o Município de Bandeirantes (PR)

The slope of terrain represents a risk factor for mechanized harvesting, leading to impediments or restrictions on agricultural operations, or even to machines toppling over in the field. Recently, the Digital Terrain Model (DTM) has become widely adopted as one of the most viable techniques for obtaining slope and elevation. Therefore, this study aims to assess methods of acquiring DTMs to calculate the slope, and to determine the areas that are suitable and unsuitable for the operation of harvesters in the municipality of Bandeirantes (PR). Four methods were selected to produce DTMs for the construction of slope zoning maps applicable for harvester operations. The image sources included SRTM, ASTER GDEM, digitizing contour lines and kriging of spatial point data. After generating DTMs by the four different methods, the area suitable for the operation of harvesters was obtained based on the limits of operational slopes for harvesters in the literature. The high-resolution images, such as those obtained by scanning the contour lines and ASTER GDEM gave the best representation of the ground surface. Regardless of the method used to obtain the operational slopes, the municipality has a large area that is suitable for mechanized harvesting.(AU)

A declividade do terreno corresponde a um fator de risco para a colheita mecanizada, levando a restrições e impedimento das operações agrícolas ou até mesmo ao tombamento de máquinas no campo. O modelo numérico do terreno se difundiu nos últimos anos como uma das técnicas mais viáveis para obtenção da declividade e altimetria. Portanto, este trabalho teve como objetivo analisar metodologias de aquisição do modelo numérico do terreno para calcular a declividade e determinar as áreas aptas e inaptas para operacionalidade de colhedoras agrícolas no município de Bandeirantes (PR). Adotaram-se quatro métodos de obtenção do modelo numérico do terreno para a elaboração de mapas de zoneamento da declividade operacional de colhedoras agrícolas. Foram utilizadas imagens da missão SRTM, Aster Gdem, da digitalização das curvas de nível e interpolação por krigagem. Após a geração dos modelos numérico do terreno pelos diferentes métodos, obteve-se a declividade operacional da área com base na literatura. As imagens com alta resolução como as obtidas pela digitalização das curvas de nível e Aster Gdem forneceram uma representação mais adequada da superfície do terreno. O município possui uma grande área apta à colheita mecanizada, independentemente do método utilizado para a obtenção da declividade operacional.(AU)

Mapping of slopes for the operation of agricultural harvesters in Bandeirantes Municipality (PR) / Mapeamento da declividade operacional de colhedoras agrícolas para o Município de Bandeirantes (PR)

The slope of terrain represents a risk factor for mechanized harvesting, leading to impediments or restrictions on agricultural operations, or even to machines toppling over in the field. Recently, the Digital Terrain Model (DTM) has become widely adopted as one of the most viable techniques for obtaining slope and elevation. Therefore, this study aims to assess methods of acquiring DTMs to calculate the slope, and to determine the areas that are suitable and unsuitable for the operation of harvesters in the municipality of Bandeirantes (PR). Four methods were selected to produce DTMs for the construction of slope zoning maps applicable for harvester operations. The image sources included SRTM, ASTER GDEM, digitizing contour lines and kriging of spatial point data. After generating DTMs by the four different methods, the area suitable for the operation of harvesters was obtained based on the limits of operational slopes for harvesters in the literature. The high-resolution images, such as those obtained by scanning the contour lines and ASTER GDEM gave the best representation of the ground surface. Regardless of the method used to obtain the operational slopes, the municipality has a large area that is suitable for mechanized harvesting.

A declividade do terreno corresponde a um fator de risco para a colheita mecanizada, levando a restrições e impedimento das operações agrícolas ou até mesmo ao tombamento de máquinas no campo. O modelo numérico do terreno se difundiu nos últimos anos como uma das técnicas mais viáveis para obtenção da declividade e altimetria. Portanto, este trabalho teve como objetivo analisar metodologias de aquisição do modelo numérico do terreno para calcular a declividade e determinar as áreas aptas e inaptas para operacionalidade de colhedoras agrícolas no município de Bandeirantes (PR). Adotaram-se quatro métodos de obtenção do modelo numérico do terreno para a elaboração de mapas de zoneamento da declividade operacional de colhedoras agrícolas. Foram utilizadas imagens da missão SRTM, Aster Gdem, da digitalização das curvas de nível e interpolação por krigagem. Após a geração dos modelos numérico do terreno pelos diferentes métodos, obteve-se a declividade operacional da área com base na literatura. As imagens com alta resolução como as obtidas pela digitalização das curvas de nível e Aster Gdem forneceram uma representação mais adequada da superfície do terreno. O município possui uma grande área apta à colheita mecanizada, independentemente do método utilizado para a obtenção da declividade operacional.

Sistema de controle de velocidade sincronizada entre dois veículos agrícolas / Synchronized speed control system between two agricultural vehicles

Este trabalho apresenta uma proposta para o controle automático de velocidade entre dois veículos que necessitam trafegar em paralelo durante operações agrícolas. É descrito o desenvolvimento e os testes de campo de um sistema de controle de velocidade para um trator escravo baseado na velocidade de um trator mestre, utilizando um controlador desenvolvido em lógica fuzzy. Para esses testes, os tratores foram instrumentados com GPS, encoder, computador e transmissor de radiofrequência, sendo instalado ainda no trator escravo um motor de passo para o controle da velocidade de deslocamento. Para avaliar o sistema, realizaram-se dois testes: no primeiro, a resposta do trator escravo à variação de velocidade foi avaliada a partir de simulações de variação na velocidade de entrada; no segundo, foram utilizados dois tratores variando a velocidade do trator mestre e observando a resposta do trator escravo. No primeiro teste, o trator escravo acompanhou a simulação da variação da velocidade com um erro quadrático médio (EQM) não significativo e erro médio percentual (EMP) máximo de 1,3 por cento. No segundo teste, o trator escravo acompanhou a variação de velocidade do trator mestre com o (EMP) de deslocamento variando em módulo de 0,2 por cento a 2,9 por cento.

This paper presents a proposal for automatic speed control of vehicles that requires working in synchronism with each other during agricultural operations. It describes the development and field tests of a control system for a slave tractor based on the master tractor speed, using a fuzzy controller. For the tests the master tractor was instrumented with GPS, encoders, computer and radio transmitter. The slave tractor was instrumented in the same way, and included also a stepper motor to act on the tractor throttle. To evaluate the system two tests were conducted. In the first, the master tractor speed was simulated using only the slave tractor. In the second test, two tractors were used varying the master tractor speed and registering the slave tractor response. In the first test the slave tractor followed the speed variation simulated with a mean square error (MSE) non-significant and a maximum mean percentage error (MPE) of 1.3 percent. In the second test the slave tractor followed the master tractor speed variation with a displacement (MPE) ranging in magnitude from 0.2 percent to 2.9 percent.

Sistema de controle de velocidade sincronizada entre dois veículos agrícolas

This paper presents a proposal for automatic speed control of vehicles that requires working in synchronism with each other during agricultural operations. It describes the development and field tests of a control system for a slave tractor based on the master tractor speed, using a fuzzy controller. For the tests the master tractor was instrumented with GPS, encoders, computer and radio transmitter. The slave tractor was instrumented in the same way, and included also a stepper motor to act on the tractor throttle. To evaluate the system two tests were conducted. In the first, the master tractor speed was simulated using only the slave tractor. In the second test, two tractors were used varying the master tractor speed and registering the slave tractor response. In the first test the slave tractor followed the speed variation simulated with a mean square error (MSE) non-significant and a maximum mean percentage error (MPE) of 1.3%. In the second test the slave tractor followed the master tractor speed variation with a displacement (MPE) ranging in magnitude from 0.2% to 2.9%.

Este trabalho apresenta uma proposta para o controle automático de velocidade entre dois veículos que necessitam trafegar em paralelo durante operações agrícolas. É descrito o desenvolvimento e os testes de campo de um sistema de controle de velocidade para um trator escravo baseado na velocidade de um trator mestre, utilizando um controlador desenvolvido em lógica fuzzy. Para esses testes, os tratores foram instrumentados com GPS, encoder, computador e transmissor de radiofrequência, sendo instalado ainda no trator escravo um motor de passo para o controle da velocidade de deslocamento. Para avaliar o sistema, realizaram-se dois testes: no primeiro, a resposta do trator escravo à variação de velocidade foi avaliada a partir de simulações de variação na velocidade de entrada; no segundo, foram utilizados dois tratores variando a velocidade do trator mestre e observando a resposta do trator escravo. No primeiro teste, o trator escravo acompanhou a simulação da variação da velocidade com um erro quadrático médio (EQM) não significativo e erro médio percentual (EMP) máximo de 1,3%. No segundo teste, o trator escravo acompanhou a variação de velocidade do trator mestre com o (EMP) de deslocamento variando em módulo de 0,2% a 2,9%.

Sistema de controle de velocidade sincronizada entre dois veículos agrícolas

This paper presents a proposal for automatic speed control of vehicles that requires working in synchronism with each other during agricultural operations. It describes the development and field tests of a control system for a slave tractor based on the master tractor speed, using a fuzzy controller. For the tests the master tractor was instrumented with GPS, encoders, computer and radio transmitter. The slave tractor was instrumented in the same way, and included also a stepper motor to act on the tractor throttle. To evaluate the system two tests were conducted. In the first, the master tractor speed was simulated using only the slave tractor. In the second test, two tractors were used varying the master tractor speed and registering the slave tractor response. In the first test the slave tractor followed the speed variation simulated with a mean square error (MSE) non-significant and a maximum mean percentage error (MPE) of 1.3%. In the second test the slave tractor followed the master tractor speed variation with a displacement (MPE) ranging in magnitude from 0.2% to 2.9%.

Este trabalho apresenta uma proposta para o controle automático de velocidade entre dois veículos que necessitam trafegar em paralelo durante operações agrícolas. É descrito o desenvolvimento e os testes de campo de um sistema de controle de velocidade para um trator escravo baseado na velocidade de um trator mestre, utilizando um controlador desenvolvido em lógica fuzzy. Para esses testes, os tratores foram instrumentados com GPS, encoder, computador e transmissor de radiofrequência, sendo instalado ainda no trator escravo um motor de passo para o controle da velocidade de deslocamento. Para avaliar o sistema, realizaram-se dois testes: no primeiro, a resposta do trator escravo à variação de velocidade foi avaliada a partir de simulações de variação na velocidade de entrada; no segundo, foram utilizados dois tratores variando a velocidade do trator mestre e observando a resposta do trator escravo. No primeiro teste, o trator escravo acompanhou a simulação da variação da velocidade com um erro quadrático médio (EQM) não significativo e erro médio percentual (EMP) máximo de 1,3%. No segundo teste, o trator escravo acompanhou a variação de velocidade do trator mestre com o (EMP) de deslocamento variando em módulo de 0,2% a 2,9%.

Sistema de controle de velocidade sincronizada entre dois veículos agrícolas

This paper presents a proposal for automatic speed control of vehicles that requires working in synchronism with each other during agricultural operations. It describes the development and field tests of a control system for a slave tractor based on the master tractor speed, using a fuzzy controller. For the tests the master tractor was instrumented with GPS, encoders, computer and radio transmitter. The slave tractor was instrumented in the same way, and included also a stepper motor to act on the tractor throttle. To evaluate the system two tests were conducted. In the first, the master tractor speed was simulated using only the slave tractor. In the second test, two tractors were used varying the master tractor speed and registering the slave tractor response. In the first test the slave tractor followed the speed variation simulated with a mean square error (MSE) non-significant and a maximum mean percentage error (MPE) of 1.3%. In the second test the slave tractor followed the master tractor speed variation with a displacement (MPE) ranging in magnitude from 0.2% to 2.9%.

Este trabalho apresenta uma proposta para o controle automático de velocidade entre dois veículos que necessitam trafegar em paralelo durante operações agrícolas. É descrito o desenvolvimento e os testes de campo de um sistema de controle de velocidade para um trator escravo baseado na velocidade de um trator mestre, utilizando um controlador desenvolvido em lógica fuzzy. Para esses testes, os tratores foram instrumentados com GPS, encoder, computador e transmissor de radiofrequência, sendo instalado ainda no trator escravo um motor de passo para o controle da velocidade de deslocamento. Para avaliar o sistema, realizaram-se dois testes: no primeiro, a resposta do trator escravo à variação de velocidade foi avaliada a partir de simulações de variação na velocidade de entrada; no segundo, foram utilizados dois tratores variando a velocidade do trator mestre e observando a resposta do trator escravo. No primeiro teste, o trator escravo acompanhou a simulação da variação da velocidade com um erro quadrático médio (EQM) não significativo e erro médio percentual (EMP) máximo de 1,3%. No segundo teste, o trator escravo acompanhou a variação de velocidade do trator mestre com o (EMP) de deslocamento variando em módulo de 0,2% a 2,9%.