В настоящее время машиностроение заметно выделяется на фоне других крупных отраслей мировой промышленности в активном использовании новых и самых передовых технологий, особенно в секторе сельхозмашиностроения ускоренными темпами идут масштабные процессы глобального внедрения и освоения различного рода инноваций и дальнейшего совершенствования производимых видов техники, что в итоге качественно повышает технический, технологический, организационный уровни сельскохозяйственного производства и позволяет двигаться вперед «в ногу со временем» и научно-техническим прогрессом в целом. Совершенно очевидно, что сейчас на первый план в создании новой сельхозтехники и эффективного сельхозпроизводства выходят цифровые технологии и электронная начинка машин, различного основного и вспомогательного оборудования. Данные глобальные процессы, происходящие в мировом АПК, многими авторитетными мировыми экспертами определены и сведены к единому понятию, которое получило обобщенное название «Сельское хозяйство 4.0» (Farming 4.0 или Agriculture 4.0). Так, Европейская ассоциация сельскохозяйственного машиностроения (European agricultural machinery industry association), или сокращенно СЕМА[1], детально определяя сущность всей концепции «Сельского хозяйства 4.0», на данный момент выделяет в ней два основополагающих тренда (направления) дальнейшего развития:
1. Точное земледелие (Precision Farming).
2. Цифровая трансформация АПК.
Так, под комплексное определение точного земледелия попадает целый спектр новых непрерывно развивающихся технологий, которые и служат общему конечному результату аграрной деятельности — произвести как можно больше сельхозпродукции высочайшего качества, при этом задействовать как можно меньше различных видов ресурсов и при максимальном снижении всех возможных издержек сельхозпроизводства.
В качестве ключевых ряд экспертов [1–4] выделяют следующие технологии точного земледелия:
а) высокоточные системы позиционирования и навигации [такие как GPS (США), Galileo (ЕС), ГЛОНАСС (РФ), Beidou (КНР) и др.], которые на сегодня являются опорной технологией для достижения точности при движении в поле. Спутниковые системы навигации предназначены для определения местоположения (т. е. геокоординат) объекта как на суше, так и на воде и в воздухе при задействовании различного имеющегося специального навигационного оборудования. При помощи данных систем можно определить не только местоположение, но и скорость и направление движения объекта. Все подобные системы состоят из спутникового оборудования, которое находится непосредственно на орбите, и наземного специального оборудования (системы управления). На данный момент лишь космические системы GPS и ГЛОНАСС способны обеспечить полное покрытие и бесперебойную работу разноплановых наземных систем в любой точке мира. Однако региональные системы Galileo, Beidou и другие не стоят на месте и также заявили, что в 2020 г. станут глобальными навигационными системами. Для увеличения точности местоположения объектов (до сантиметров), кроме приема сигналов от базовых (глобальных спутников), необходимо принимать уточняющую (поправочную) информацию — дифференциальные поправки к геокоординатам от специальных геостационарных спутников либо с наземных базовых станций. Эта информация может быть как платной, так и бесплатной у разных компаний, предоставляющих подобный сервис. Сейчас технические возможности и точность измерения разных систем, передающих поправки к географическим координатам, способны увеличить точность определения реального местоположения объекта от 10–30 до 1,0–2,5 см;