Tarımda Elektronik Klavuz Sistemleri



Benzer belgeler
Tarımda Elektronik Klavuz Sistemleri

Tarımda Elektronik İzleme Sistemleri

GPS ile Hassas Tarım Uygulamaları

1. DÖNEM Kodu Dersin Adı T U K. Matematik II Mathematics II (İng) Fizik I Bilgisayar Programlama I (Java) Computer Programming I (Java) (İng)

TARIMDA VE TARIM MAKİNALARINDA HASSAS TARIM

1. YARIYIL / SEMESTER 1

ÖZEL EGE LİSESİ GÜNEBAKAN PANELLER

Tarımsal Bilişim: İleri Tarım Teknolojileri

Biyosistem Mühendisliğine Giriş

IŞIK ĐZLEYEN ROBOT PROJESĐ FOLLOWĐNG ROBOT SĐNOP LIGHT PROJECT. Proje Yürütücüleri Bünyamin TANGAL, Sinop Ünv. Meslek Yüksekokulu Mekatronik Bölümü

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi

1. YARIYIL / SEMESTER 1 2. YARIYIL / SEMESTER 2

Bilgisayar Kavramına Giriş, Bilgisayar Kullanımı ile İlgili Temel Kavramlar

Presinizi Servoprese Dönüştürmek Pres Sürücüsü PSH

Trimble icapture Mobil Yazılımı. Ömer ALPORAL

Keşke Kelimesini Unutun!

Türkiye de Hasat ve Harman Makinalarının Yıllara Göre Değişimi

Tarımsal Üretim Uygulamalarında Bulut Hesaplama (Cloud Computing) Teknolojisi

MD9 electricity ELEKTİRİKLİ OTOBÜS PROJESİ

(Computer Integrated Manufacturing)

STK6 KURUTMA KONTROL ÜNİTESİ KULLANMA KLAVUZU V1.1

BĐLGĐSAYAR KONTROLLU CNC SĐSTEMĐ PC CONTROLLED CNC SYSTEM

Kapı Tipi Metal Arama Dedektörleri

Toprak İşleme Alet ve Makinaları Dersi

Kişilik, enerjiyi yönetebilme ve verimli kullanabilme kabiliyetinin bir göstergesidir. (A. Midilli)

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DERS KATALOĞU

Bilgisayar Mühendisliği. Bilgisayar Mühendisliğine Giriş 1

TRAKTÖRLERİNDEKİ GELİŞMELER ve MEKANİZASYONDAKİ YERİ. Prof.Dr.Hasan Silleli

Teknik İş Raporu. HP Sure View. Tek tuşla iş cihazı ekranı gizliliği. Mayıs Teknik İş Raporu HP Sure View 01

SLC400G SLC600G. Akıllı Linear Akıllı Akım

90 kw kw YENİ SERİ EKO PLUS

CNC ABKANT PRES ULTIMATE SERİSİ STANDART ÖZELLİKLER. Kürsü tip Ergonomik Ayak pedalı. Arka Dayama Dili. Alt Dar Tabla CYBELEC TOUCH12 2D

Daha Yeşil ve Daha Akıllı: Bilgi ve İletişim Teknolojileri, Çevre ve İklim Değişimi

201 ı yılından itibaren bu sistemler otomatik olarak çalışmaktadır. Bu sistemler ücretli. geçiş tarifelerini, çalışma bilgilerini, hat

Tarımsal Üretimde Hassas Tarım (Precision Agriculture) Uygulamaları

Düşük-Maliyetli Bir GPS Alıcısının Statik ve Dinamik Testi. Static and Dynamic Tests of a Low-Cost GPS Receiver

AKILLI KAVŞAK YÖNETİM SİSTEMİ

BİYOSİSTEM MÜHENDİSLİĞİ NEDİR? Mühendislik Nedir? ABD & Türkiye. Ziraat Biyosistem Mühendisliği?

1.SINIF 1. DÖNEM DERS MÜFREDATI. (9) TEORİ/UYG. (SAAT) MATH 101 Matematik I Calculus I Zorunlu 4-6 PHYS 101 Fizik I Physics I Zorunlu ECE 101

PROGRAMLARI. Makine Mühendisliği Bölümü (13 zorunlu ders ile ME kodlu olmayan 2 seçmeli ders olmak üzere toplam 15 ders)

KONYA İLİ TARIM MAKİNALARI SEKTÖR RAPORU MEHMET ÖZÇELİK

Fotogrametride işlem adımları

Sürdürülebilir Tarım Yöntemleri Prof.Dr.Emine Olhan Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi

TASARIM EĞİTİMİNDE HERKES İÇİN TASARIM YAKLAŞIMI: TASARIM DENEYİMLERİ VE UYGULAMALARI

KTO KARATAY ÜNİVERSİTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Yeni Puma Tier 4B Serisi. Ne İstediğini Bilenlere...

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ MÜFREDATI

AKSİYEL FAN HIZ KONTROL ÜNİTESİ

1st TERM Class Code Class Name T A C. Fizik I Physics I Bilgisayar Programlama I (Java) Computer Programming I (Java)

Lineer Pivot Sulama ve Center Pivot Sulama Sistemlerinde Uzaktan RF Kontrol & İzleme & Pozisyon Kontrol Sistemleri

CNC ABKANT PRES ADVANCED SERİSİ STANDART ÖZELLİKLER. Arka Dayama Dili. Acil Stop Butonlu Taşınabilir Ayak Pedalı. Alt Dar Tabla CYBELEC TOUCH8 2D

İşin özü: Ar-Ge ye sondan başlamak. ODTÜ MEMS Merkezi Elif BAKTIR, 6 Haziran 2018, Ankara

Security Geçiş Sistemleri. Döner. Kayar Kapılar. Hastane Kapıları. 90 Derece. Kapılar. Kapılar. Otomatik 90 Açılır Kapı

Kazandıran Güç MS SERİSİ. Redüktörlü Giyotin Makas. Yüksek Hız Doğru Verimli Performans

UYDU JEODEZISI: ÖLÇME YÖNTEM VE TEKNIKLERI

ANKARA ÜNİVERSİTESİ ZİRAAT FAKÜLTESİ Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

PROJE ADI ÇOK FONKSİYONLU KOORDİNAT SİSTEMİ

ERZURUM İLİ TARIM ALET VE MAKİNALARI HARİTASININ COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ İLE BELİRLENMESİ

Tarla Pülverizatörü Asılır & Çekilir Tip Modeller

Kazandıran Güç MS SERİSİ. Redüktörlü Giyotin Makas. Yüksek Hız Doğru Verimli Performans

Sistem Temel. Genel Fonksiyonlar. Sistemleri. Tam Adaptif Trafik Kontrol Sistemi ( j\iti'1)

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM AUTOCAD DERSİ. 1. HAFTA Öğr. Gör. Serkan ÖREN

YERLİ YAPIM BİR TARLA PÜLVERİZATÖRÜNE ELEKTRONİK KONTROL SİSTEMİNİN UYGULANMASI VE ETKİNLİĞİNİN SAPTANMASI *

Traktörlerde Kumanda Organları Yerleşim Özelliklerinin TSE Standardına Uygunluğunun Belirlenmesi

Turboline PC. Damla Sulama Borusu. Özellik & Yararları. Uzun Yıllar Dayanıklı. Tavizsiz Kalite Kontrolleri. Her Damlada Daha Fazla Bereket

ENDÜSTRİYEL BİR TESİSTE DİNAMİK KOMPANZASYON UYGULAMASI

DÜNYANIN EN GELİŞMİŞ CAM YAZILIMI SOLIDWORKS İLE TAMAMEN ENTEGRE

SINIR TENORUNUN EKONOMİK BAKIR MİKTARI TAHMİN HASTASINA ETKİSİ

5GL Serisi 57 kw (75 HP) 65 kw (85 HP) (97/68 EC) Düşük Profil i Bağ-Bahçe Traktörleri

ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı : Kürşat Mustafa KARAOĞLAN. İletişim Bilgileri :, PK:, / İş Adresi. Telefon. : Mail. 2.

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

Deneyim Raporu. , Ankara, Türkiye. {gokhan.urul, gokalp.urul}@intest.com.tr. vahid.garousi@atilim.edu.tr

Mersin İlinin Tarımda Teknoloji Kullanım Projeksiyonu

Yükseklik Ölçme (Nivelman) Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

1. YARIYIL / SEMESTER 1 2. YARIYIL / SEMESTER 2

İSTANBUL MEDENİYET ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ(TÜRKÇE) 4 YILLIK DERS PLANI

Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından finanse edilmektedir. İLERİ ÖLÇME TEKNİKLERİ (CMM) EĞİTİMİ DERS NOTU

MST. SERİSİ kva 1-30 kva 3:3 FAZ 1:1 FAZ STATİK VOLTAJ REGÜLATÖRÜ. Tüm Elektrikli Cihazlar için Güvenilir Statik Dizayn

ÜRETİM HATTINDA MİL ŞEKLİNDEKİ PARÇALAR İÇİN MAKSİMUM HASSASLIK. MAHR'DAN MİL METROLOJİSİ

EĞİTİM ÖĞRETİM YILI GÜZ YARIYILI BÖLÜM SEÇMELİ DERSLERİ

CHAOS TM Dinamik Kavşak Kontrol Sistemi

KONUMSAL VERİNİN ELDE EDİLMESİNDE MOBİL CBS OLANAKLARI: GELENEKSEL YÖNTEMLERLE KARŞILAŞTIRMA. Fatih DÖNER

Teknosem ANASAYFA. Program komut butonları ve program zaman parametrelerinin bulunduğu sayfadır.

B2K TARTI İNDİKATÖRÜ KULLANIM KILAVUZU

EPLC-6 Kontrol Paneli

1.GÜÇ HATLARINDA HABERLEŞME NEDİR?

MÜFREDAT DERS LİSTESİ

ÖZGEÇMİŞ. 4. ÖĞRENİM DURUMU Derece Mezun Olunan Alan Üniversite Yıl. Lisans Bilgisayar Mühendisliği SELÇUK ÜNİVERSİTESİ June 1905

YOĞUN GÖRÜNTÜ EŞLEME ALGORİTMALARI İLE ÜRETİLEN YÜKSEK ÇÖZÜNÜRLÜKLÜ SAYISAL YÜZEY MODELİ ÜRETİMİNDE KALİTE DEĞERLENDİRME VE DOĞRULUK ANALİZİ

PREFABRİK YAPI ÇÖZÜMLERİ PREFABRİK YAPI ŞANTİYE KATALOĞU

YEKTAMAK Makine ve Mühendislik; YEKTAMAK müşterilerinin ihtiyaçlarının belirlenmesinden projenin teslim edilmesine kadar olan süreçte;

Yürüyüş Ünitesi Sessiz, entegre 3 fazlı (AC) yürüyüş ve direksiyon motorları yüksek tork, çabuk hızlanma, enerji tasarrufu ve düşük bakım maliyeti sağ

DY-45 OSĐLOSKOP KĐTĐ. Kullanma Kılavuzu

MODEL 1500 Tek Kanallı Askıda Katı Madde Ölçüm Sistemi

B2 KANTAR İNDİKATÖRÜ KULLANIM KILAVUZU

Toprak İşleme Alet ve Makinaları Dersi

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ MÜFREDAT REVİZYONU

THE DESIGN AND USE OF CONTINUOUS GNSS REFERENCE NETWORKS. by Özgür Avcı B.S., Istanbul Technical University, 2003

Transkript:

Akademik Bilişim 11 - XIII. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri Tarımda Elektronik Klavuz Sistemleri Arif Behiç Tekin 1, Çimen Demirel 1, Seher Kadirova 2, Gülden Özgünaltay 1 1 Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Makinaları Bölümü, İzmir 2 University of Ruse, Faculty of Electrical and Electronic Engineering and Automation, Department of Electronics, Rousse-Bulgaria behic.tekin@ege.edu.tr, cimen.demirel@hotmail.com, skadirova@ecs.ru.acad.bg, gulden.ozgunaltay@ege.edu.tr Özet: Günümüzde özellikle sınırlı toprak kaynaklarına sahip çiftçilerin daha yüksek verim ve daha çok gelir kaygısı, yeni teknolojilerin üretimde kullanılmasına neden olmaktadır. Mikroişlemciler ve diğer elektronik donanımlarda yaşanan gelişmeler üreticilerin bu hedeflerine erişebilmelerini olanaklı kılmaktadır. Bu yeni tarımsal üretim yaklaşımında Elektronik Güdümleme hızla yer alacak sistemler arasındadır. Günümüzde iş genişliği büyük makinaların geliştirilmesine paralel olarak tarladaki çalışma hızlarının artması sürücülerin görevi olan birbirine paralel yollar üzerinde makine/aletin dümenlenebilmesi oldukça güç hale gelmiştir. Bu kapsamda, modern güdümleme sistemleri geliştirilerek çiftçilerin hizmetine sunulmaktadır. Bu çalışmada, modern elektronik güdümleme sistemleri anlatılarak, gelecekteki gelişmeler ve beklentiler ile ilgili öngörüler özetlenecektir. Anahtar Sözcükler: Tarımsal Bilişim, Elektronik Güdümleme, GPS. Electronic Guidance Systems in Agriculture Abstract: Nowadays, more yield and more income concerns of farmers with limited land resources, results in taking into account the using of new technology in production. Developments in microprocessors and other electronic equipment have made it possible to be able to reach their goals. This new approach to agricultural production, Electronic Guidance will be among the other new technologies which are fast taken place. Today, with the development of machine/tool with larger working width and faster field working speed, the operator s task of guiding the vehicle along precisely parallel paths or swaths has become increasingly more difficult. In this aspect, modern guidance systems are being developed and serving to farmers. In this study, modern electronic guidance systems will be explained and future developments and expectations will be summarized. Keywords: ICT, Electronic Guidance, GPSKeywords: ICT, Electronic Guidance, GPS Giriş Tanm, ülkemizde uzun yıllardır bilişim sektörünün ilgi alanı dışında kalmış olmasına karşın, gelişmiş ülkelerde özellikle bilişim eknolojilerinin gelişimiyle insana, bitkiye, hayvana, çevreye duyarlı, üretimde kalite ve verimlilik artışına olanak sağlayan ciddi bir evrim geçirmektedir (Tekin ve Sındır, 2006). Tarımsal üretimde insan gücünden hayvangücüne ve daha sonra da traktör gücüne geçiş sü- 593

Tarımda Elektronik Klavuz Sistemleri Arif Behiç Tekin, Çimen Demirel, Seher Kadirova, Gülden Özgünaltay recinin devamı olarak değerlendirilen Hassas Tarım (Precision Agriculture) bilişim çağının gelişen teknolojilerinin ekonomik ve çevre ile bütünleşik üretim faaliyetlerinde kullanımını ifade etmektedir (Tekin ve Değirmencioğlu, 2010). Evcil hayvanların tarımsal üretimde kullanılmasının yanısıra mekanik sistemlerin geliştirilmesi çiftçilerin çalışabileceği tarım alanı boyutlarını artırmıştır. Bu gelişmelere rağmen operatör, üretkenliğin artırılmasının önündeki en büyük engellerden birisi ile hala karşı karşıyadır. Dümenleme, operatör için çıktı kalitesinin belirlenmesindeki birincil faktörlerin arasında mental (akıl) yorgunluğa neden olan görev olarak yer almaktadır (Van Zuydam, 1999). Dümenleme doğruluğu operatör üzerine yüklenen extra istemler ile oldukça düşmektedir (Kaminaka et al., 1981). Operatör üzerinde, araç teknolojisindeki gelişmelerle, oluşan ilave istemler otomatize edilmiş ve otonomus tarım ekipmanlarına olan ilgiyi artırmaktadır (Benson et al., 2003). İlkinde operatör araç içinde kalırken, ekipmanın çalışmasını izleme ve zor koşullarla karşılaşıldığında aracın kullanımına yardım etmektedir. Otomatik sistemler sürücü üzerindeki istemleri (dümenleme yükünü) azaltırken kullanıcı hatalarını da azaltmaktadır (Gerrish et al., 1997). Sürücü hata düzeyinin düşürülmesi operatöre yüksek performansta daha üzün süre çalışma olanağı vermektedir. Otomatik sistemler, görevlerin sadeleştirilmesi yoluyla, operatörden beklenen yeteneklerin azalmasına da yardımcı olmaktadır. Tarımsal faaliyetlerde iş genişliğine ve parselin fiziksel özelliklerine (büyüklük, genişlik, uzunluk vb.) bağlı olarak tarla içerisinde traktör-ekipman farklı hareket desenlerinde çalışabilmektedir (Şekil 1). Bu desenlerden hangisi tercih edilirse edilsin uyulması gereken kural izlenecek yolların birbirine paralel olmasıdır. İlerleme eksenlerinin birbirine paralel olmaması iş başarısını olumsuz etkilerken girdi uygulamasında problemlere neden olmaktadır. Şöyle ki; eksenden kaymalar sırasında oluşan boşluklar girdi uygulanmayan alanları oluştururken, örtmeler aynı alana tekrar girdi uygulanmasına neden olarak etkin girdi kullanımını engellemektedir. Aynı zamanda verim kaybına, girdi maliyetlerinde aşırı artışa, yer altı sularının kirlenmesine, çevresel kirliliğe ve bitki gelişiminde durgunluğa neden olabilmektedir (Ima ve Mann, 2003). Şekerpancarı üretiminde örtmeler ve boşluklar nedeniyle oluşan toplam girdi kaybının %13 olduğu bildirilirken (Davis, 1977), bir başka çalışmada kaybın %7 olduğu bildirilmektedir (Hanson, 1998). Açıklanan gerekçeler etkin izleme (klavuz) sistemlerine olan gereksinimi açıkca ortaya koymaktadır. Traktör ve ekipmanların dümenlemesinde kullanılmak üzere çok farklı yöntemler tasarlanmış ya da geliştirilmiştir. Bu amaç doğrultusundaki çabalarda görüntü işleme, gömülmüş kablolar, küresel konum belirleme sistemi (GPS) gibi yöntem ve donanımlar kullanılmaktadır. Son yıllarda Küresel konum belirleme sistemlerinin kullanıldığı donanımlar uluslar arası firmalar tarafından markete sunulmaktadır (John Deere, Case, AGCO, Trimble, Topcon vd.). Bu çalışmada, traktör&ekipman dümenlenmesinde kullanılan sistemler ve ilgili yöntemler özetlenerek, küresel konum belirleme sisteminin kullanıldığı modern elektronik dümenleme sistemleri özetlenmektedir. Şekil 1. Traktör- Ekipman ikilisinin tarladaki hareket desenleri (Trimble, 2010) 594

Akademik Bilişim 11 - XIII. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri Tarımda Kullanılan Klavuz Sistemler Hayvan gücünün tarımda kullanımı ile başlayan mekanizasyon teknolojilerinin gelişim serüveni buhar gücü ve sonrasında termik motorların gelişimi ile devam etmiştir. Daha sonraki çalışmalarda, elektrik motorları yerini elektrohidrolik valflere bırakmıştır. Traktörün gömülü kabloya göre göreceli konumu iki özdeş telle manyetik alan ölçülerek belirlenmiştir. Sıra başlarındaki dönüşlere programlanmış şablonlar üzerinden ulaşılmıştır. İlerleme ekseni doğrusundan sapma 6 km/h ilerleme hızında 2,5 cm civarında gerçekleşmiştir. Schafer ve Young (1979) otonomus traktör geliştirmek için benzer yöntemi kullanmışlardır. Düşük ilerleme hızlarında doğruluk hassasiyeti yüksek iken ilerleme hızı artınca eksenden kayma da artmaktadır. Bu gelişim sürecinde, aşırı nüfüs artışının oluşturduğu besin talebindeki yükseliş daha büyük alanlarda üretim yapmayı zorunlu kılmıştır. Bunun yanısıra ekosistemdeki bozulmalar ve doğal kaynakların tüketilmesi endişeleri tarımsal üretimde sürdürülebilirlik farkındalığının ve çekincesinin oluşmasına neden olmuştur. Büyük alanlarda tarımsal üretimin yapılma zorunluluğu yüksek güçlü traktör ve iş genişliği büyük ekipmanların kullanımını da beraberinde getirmektedir. İnsan işgücünün dümenleme ile ilgili yükünün otomatik makinalar ile ikame edilme çabaları 1924 lü yıllara dayanmaktadır (Wilrodt, 1924). Traktör, tarlanın pullukla sürümü sırasında, bir önceki işlemde oluşturulan çiziyle (sırayla) traktör ön aksı arasında oluşturulan bir mekanizma ile kontrol edilmiştir (Şekil 2). Sissons (1939) büyük bir tel makarayı kullanarak kademeli olarak azalan çemberler boyunca traktörü dümenlenmeye çalışmışlardır. Traktörün otomatik dümenlemesi ile ilgili diğer bir önemli deneme Rushing (1971) tarafından yapılmıştır. Yer altına gömülen elektrik yüklü kablolar sürücüsüz traktörün dümenlenmesi için kullanılmıştır. Dümenleme işlemi, elektrik motoru yardımıyla gerçekleştirilmiştir. 595 Şekil 2. Willrodt dümenleme sistemi (1924) Jahns, yaklaşık 300 makale ve 100 patent üzerinde yaptığı incelemeler sonucunda yazdığı iki derlemesinde (1976, 1983), geliştirilen sistemlerin tarımdaki istemleri karşılamaktan uzak olduğunu bildirmiştir. Benzer çalışmayı yürüten Tillet (1991) günlük hayatın diğer alanlarında geniş kullanım bulamaya başlayan otomatik klavuz sistemlerin tarımın kontrol edilemeyen doğasından kaynaklanan teknik problemler nedeniyle çok az miktarda ticari ürünün tarımda yer aldığını ve bu sistemlerin istemleri karışılayamadığını bildirmiştir. Otonomus araçlann navigasyonu için McGillem ve Rappaport (1989) sabit işaretler arasındaki açı ölçümünü kullanan bir yöntem geliştirdiler. Çalışma, basit geometrik ve trigonometrik hesaplamalarla konumun hatasız belirlenebileceğini göstermiştir. Bu yöntem otonomus araçların navigasyonunnda kullanılabilecek fizible bir deneysel konum belirleme sistemidir. Bu yöntemin ölü konumların belirlenmesinde kullanılan sistemlerin hassasiyetinin artırımında kullanılabileceği ortaya çıkmıştır. 1990 lı yıllann ortalarına gelindiğinde GPS kullanılan sistemler öncü çiftçiler tarafından kullanılmaya başlanmıştır. Diğer tekniklerin taşıdığı bir çok sınırlamanın, GPS kullanılan sistemlerde olmadığı görülmüştür.

Tarımda Elektronik Klavuz Sistemleri Arif Behiç Tekin, Çimen Demirel, Seher Kadirova, Gülden Özgünaltay Son yıllarda tarımsal mekanizasyonun gelişim sürecinde Bilişim ve Haberleşme Teknolojilerinde meydana gelen gelişmeler ile bağlantılı olarak yeni bir döneme girilmektedir. Elektronikte yaşanan gelişmeler ve bilgisayar boyutlarındaki küçülmelerin yanısıra mikro işlemcilerdeki gelişmeler tarım endüstrisinide çok etkilemektedir. Veri iletişim yöntem ve transferindeki gelişmeler, iletişim hızındaki artış otonomus araçlar üzerindeki çalışmaları artırmaktadır. İzleme sistemleri iki bölümde sınıflandırılabilir; operatöre gereksinim duymayan otonomus sistemler ve aracı sürmek için gerek duyulan izleme sistemleri. Küresel Konum Belirleme Sistemli Dümenleme - Elektronik Markör (Light Bar) 1990 lı yılların ikinci yarısında pazarda yer alan yer bazlı klavuz sistemlerin ilk uygulamaları, havadan girdi uygulamasında klavuz sisteme olan yüksek gereksiniminden kaynaklanan maliyet çekincesinin göz ardı edilmesi nedeniyle, uçakla kimyasal ilaç aplikasyonunda görülmektedir. bu donanımların bazıları ya da tamamı bir ünite içinde toplanmaktadır (Şekil 4). Bu sistemler ile çalışmada, operatör tarlaya giriş yaptığı noktada bir butona basarak A noktasını belirlemekte, daha sonra tarlada ilerleyerek, ilk geçiş sırasında, ilerleme çizgisini (A-B doğru/spiral/pivot vb) belirleyerek klavuz yolu oluşturmakta ve yolun sonunda (tarlanın diğer ucunda) tekrar butona basarak B noktasını belirlemektedir. Elektronik markörün bağlı olduğu bilgisayar ilerleme çizgisi boyunca GPS koordinatlarını kayıt etmekdir. Bunun yanısıra sürücü, iş genişliği gibi temel ayar bilgilerini bilgisayara girmektedir. Bilgisayar bu verileri kullanarak sonraki adımlarda izlenecek yolları hesaplamakta ve her bir yol sanal olarak belirlenmektedir. Sürücü tarla başlarında dönüşleri elle dümenleyerek gerçekleştirmek zorundadır. Bilgisayar GPS den gelen veriyi kullanarak sanal yol üzerindeki en yakın nokta ile kıyaslama yaparak hatayı hesaplamaktadır. Hata, elektronik markörde (lightbar) görselleştirilerek sürücüye dümenleme yolu bildirilmektedir (Şekil 3). Elektronik markör, bir dizi LED (light emitting diode) dan oluşmaktadır. Merkezde yer alan LEDin yanıyor olması aracın hedef yol üzerinde olduğunu göstermektedir. Aracın hedef yoldan ayrılması merkezdeki LEDin sağında ya da solunda olan LED lerin yanması ile görselleştirilmektedir. Sürücü yanan LED leri merkezde tutarak hedef yol üzerinde kalmayı sağlamaktadır (Şekil 4). Şekil 3. Elektronik markörle çalışma. Göreceli olarak ucuz olan bu sistemin temel görevi, traktör/kendi yürür makinalarda sürücüye paralel-iz sürme (paralel-tracking) işleminde yardımcı olmaktadır. Sistem, temel olarak GPS, mikroişlemci/bilgisayar ve grafik ekrandan oluşmaktadır. Bazı sistemlerde söz konusu donanımlar fiziksel olarak birbirinden ayrıyken, elektrik kabloları üzerinden birbirine bağlanmaktadır (Şekil 3). Diğer sistemler ise, 596 Elektronik markörler farklı monitörler kullanılarak imal edilmektedirler. Şöyle ki; Tek satır LED den imal edilenler, İki sıra LED den imal edilenler ve grafik LCD monitörden imal edilenler. İlk ikisinde sürücü yanan LED leri merkezde tutmaya çalışırken, sonuncusunda araç ikonunu ekrandaki yol üzerinde tutmaya çalışmaktadır. İlk üretilen modellerde sadece doğrusal yörüngelerde ilerleme olanağı olmasına rağmen, gelişmelere paralel olarak eğrisel, dairesel vb. yörüngelerde çalışma da olanaklı hale gelmiştir.

Kısaca özetlenirse; elektronik markörler tarımsal işlemlere bir çok avantaj getiren, göreceli olarak kullanımı kolay yeni bir teknoloji olarak karşımıza çıkmaktadır. Akademik Bilişim 11 - XIII. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri Şekil 4. Bilgisayar - Elektronik Markör. GPS destekli yarı otomatik dümenleme Bu sistem, elektronik markörün bir üst seviyesi olarak tasarlanıp üretilmiştir. Sistem, direksiyon kolununa monte edilen bir elektrik motoru yardımıyla direksiyonu kontrol etmektedir (Şekil 4). Elektronik markör tarafından belirlenen, sanal yol üzerinde aracın tutulabilmesi için elektrik motoru direksiyonu çevirmektedir (Şekil 6). Çok yüksek çözünürlüklü konum bilgisine gereksinim duyulmayan gübre ve kimyasal ilaç uygulamalarında, geniş alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Trimble tarafından ilk olarak kullanıma sunulmuştur. Son yıllarda Topcon ve birçok firma benzer ürünleri çiftçilerin kullanımına sunmaktadır. Günümüzde, bu sistemler traktörlere, kendi yürür ilaçlama makinalarına, biçerdöverlere ve çekilir tip alet ve makinalarla kullanılmaktadır. Sistemin temel elemanlarını; GPS alıcısı Elektronik markör Kontrol ünitesi Elektrik motoru (actuator) oluşturmaktadır. 597 Şekil 5. GPS destekli yarı otomatik dümenleme sistemi (Trimble, 2005). Bu sistem ile çalışmada, elektronik markör kullanımında anlatılan adımları izleyerek ilerleme çizgisini (A-B doğru/spiral/pivot vb) belirleyerek klavuz yolu oluşturur. Bilgisayar sonraki adımlarda izlenecek yolları belirlenmektedir. Çalışma sırasında araç bu yollardan herhangibirine yaklaştığında elektronik markörün her iki ucundaki LED ler ynıp sönerek sistemin hazır olduğunu sürücüye bildirir. Lightbar ekranındaki ilgili tuşlara basılarak sistem aktif hale getirilir. Benzer şekilde ilgili tuşların kullanımıyla sistem deaktif hale getirilir. Sistem, GPS verisi kesildiğinde ya da setlenen değerlerin dışına çıkıldığında otomatik olarak deaktif hale gelir. Sürücü tarla başlarında dönüşleri elle dümenleyerek gerçekleştirmek zorundadır. Şekil 6. Elektrik motoru ile direksiyon kontrolü (Trimble, 2005). Oto-pilot dümenleme sistemleri Bu sistemler, çok yüksek çözünürlüklü konum bilgisine gereksinim duyan ekim, dikim vb. ta-

Tarımda Elektronik Klavuz Sistemleri Arif Behiç Tekin, Çimen Demirel, Seher Kadirova, Gülden Özgünaltay rımsal işlemlerde kullanılmaktadır. 1997 yılında ilk örneği görülen bu sistemler ilk olarak Beeline/Avusturalya firması tarafından üretilerek markete sunulmuştur. Trimble firması da kısa bir süre sonra benzer ürünü satışa çıkarmıştır. Son yıllarda Topcon ve birçok firma benzer ürünleri çiftçilerin kullanımına sunmaktadır. Günümüzde, bu sistemler traktörlere, kendi yürür ilaçlama makinalarına, biçerdöverlere ve çekilir tip alet ve makinalarla kullanılmaktadır. Sistemin temel elemanlarını; GPS alıcısı Kullanıcı arayüzü Yol hesaplama/belirleme algoritması Dümenleme açısı sensörü Kontrol ünitesi ve kontrol agoritması Diğer araç sensörleri (Tekerlek hız sensörü vb.) oluşturmaktadır (Şekil 7). Şekil 7. Oto-pilot sisteminin temel elemanları (Trimble, 2005). Oto-pilot sistemler, manuel dümenlemeye benzemektedir. Farklılık sadece dümenleme işinin kontrol algoritmasının çalıştığı kontrol ünitesi tarafından yapılmaktadır. Sürücü, aracı en yakın sanal yola yönlendirerek ve ilgili butona basarak sistemi etkin duruma getirip kontrolü üzerine almasına izin vermektedir. Sistem etkin hale geldiğinde kontrol ünitesi actuatörlere sinyal göndermekte ve aracı dümenleyerek ilerleme ekseninden sapmaları minimize etmektedir. Yüksek hassasiyetli uygulamalarda topolojikompanzasyonu ünitesi GPS konum bilgisini düzeltmekte, açısını ölçmektedir. Bu bilgiler kontrol algoritması tarafından geri besleme 598 döngüsünde (closed-loop control) ek veri olarak kullanılmaktadır. Bu sistemler daha karmaşık ve edinim maliyetleri yüksek olmasına rağmen diğer sistemlere ek birçok avantaj getirmektedir. Sonuç Bilişim teknolojilerindeki gelişmelere bağlı olarak son yıllarda tarımsal üretim yeni bir uygulama alanı olarak karşımıza çıkmaktadır. Dümenleme, sürücüler üzerine yüklenen en ağır işlerin arasında yer almaktadır. Geliştirilen elektronik klavuz ve dümenleme sistemleri sürücüler üzerindeki bu yükü azaltırken/alırken Bir çok avantajıda beraberinde getirmektedir. Bu avantajlar; Daha güvenilir ve hassastır. Klasik markörlerde hata payı %10 iken bu sistemlerde %1.5-5 arasında değişmektedir. Yüksek çalışma hızlarında da hata hassasiyeti yüksektir. İlerleme hızının artışı ilerleme ekseninden sapmayı etkilememektedir. Diskli gübre dağıtma makinaları ile kullanılabilecek tek seçenektir. Kullanımı kolaydır. Genç sürücüler, bilgisayara olan alışkanlıklarından dolayı, yaşlı sürücülerden daha hızlı öğrenebilselerde yaşlı sürücülerde hızlı öğrenebilmektedir. Sıraya ekilmiş/dikilmiş bitkilerde daha et- kin bir izleme sağlamaktadır. Bitki kanopisi ve boyundan etkilenmemektedir. Görüşün düşük olduğu durumlarda da (sis, toz vb) çalışmaya izin vermektedir. Hava koşullarından daha az etkilenir. Yatırımın geri dönüş süresi kısadır. Operatör hatasını ve göz yorgunluğunu azaltır. Kullanım sırasında aracın sahına soluna bakması gerekmemektedir. Ayarlama süresine daha az gereksinim duyar. Rüzgar, rampa salınımı gibi çalışma koşullarından etkinlenmemektedir. Bindirmeyi azaltarak kimysal kullanımını azaltmaktadır. Uygulama Haritası çabuk ve gerçek maliyet analizi için kullanılabilmektedir. olarak özetlenebilir.

Akademik Bilişim 11 - XIII. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri Gelişmiş ülkelerde yaygın olarak kullanılan bu sistemler son yıllarda ülkemiz çiftçisinin de kullanımına sunulmaktadır. Değişen tarımsal yapıya göre bu sistemler yaygın olarak kullanılacaktır. Yararlanılan Kaynaklar [1] Ima, C., Mann, D. 2003. Lightbar Design: The Effect of Light Color, Lightbar Size and Auxiliary Indicators on Tracking and Monitoring Performance. Agricultural Engineering International: the CIGR Journal of Scientific Research and Development. Manuscript ERG. [2] Benson, E. R., Reid, J. F., Zhang, Q. 2003. Machine vision-based guidance system for agricultural grain harvesters using cut-edge detection. Biosystems Engineering (2003) 86 (4), 389-398. [3] Davis, N. B. 1977. The minimization of crop losses associated with sugar beet harvesting. The Agricultural Engineer, 32, 10-13. [4] Gerrish, J B., Fehr, B. W., Van Ee, G. R., Welch, D. P. 1997. Selfsteering tractor guided by computer vision. Applied Engineering in Agriculture, 13(5), 559-563 [5] Hanson, C. A. 1998. Analysis of operator patterns in machine operation for automatic guidanceof agricultural equipment. Unpublished M.Sc. thesis. Department of Mechanical Engineering, University of Saskatchewan, Saskatoon, SK. [6] Jahns, G. 1976. Possibilities for producing course signals for the automatic steering of farm vehicles. Agric. Eng. Dept. Series No. 1 (Nov. 1976): 3-16. Auburn, Ala.: Auburn University Agricultural Station. [7] Jahns, G. 1983. Automatic guidance in agriculture: A review. ASAE Paper NCR 83404. St. Joseph, Mich.: ASABE. [8] Kaminaka, M. S., Rehkugler, G. E., Gunkel, W. W. 1981. Visual monitoring in a simulated agricultural machinery operation. Human Factors, 23(2), 165-173 [9] McGillem, C. D., Rappaport, T. S. 1989. A Beacon Navigation Method for Autonomous Vehicles, IEEE Trans. on Vehicular Technology, Vol. 27, No. 3, August 1989, pp. 133-139. [10] Rushing, K. 1971. Developing the driverless tractor. Agricultural Engineering 52(5):260-262. [11] Schafer, R. L., R. E. Young. 1979. An automatic guidance system for tractors. TRAN- SACTIONS of the ASAE 22(l):46-49, 56. [12] Sissons, R., 1939. Plowing in circles saves time.prairie Farmer 111 (20), 7. [13] Tekin, A.B., Sındır, O. K. 2006. Tarımsal üretimde hassas tarım (precision agriculture) uygulamaları. XI. Türkiye de İnternet Konferansı. TOBB Ekonomi ve Teknoloji Universitesi. Ankara [14] Tekin, A.B., Değirmencioğlu, A. 2010. Tarımsal Bilişim: İleri tarım teknolojileri. Akademik Bilişim Konferansı. Muğla Üniversitesi. Muğla [15] Tillett, N. D. 1991. Automatic guidance sensors for agricultural field machines: A review. J. Agric. Eng. Res. 50: 167-187. [16] Van Zuydam, R. P. 1999. A driver s steering aid for anagricultural implement based on an electronic map and realtime kinematic DGPS. Computers and Electronics in Agriculture, 24(3), 153-156 [17] Willrodt, F.L., 1924. Steering attachment for tractors. US. 599