Анализ практических возможностей применения беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве

Автор: Катаев Михаил Юрьевич, Пасько Ольга Анатольевна, Карташов Евгений Юрьевич

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Рубрика: Агрономия

Статья в выпуске: 1, 2023 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования - анализ практических возможностей применения беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве. Выполненный в данной статье обзор содержит полезную информацию для понимания сущности и возможностей применения беспилотных летательных аппаратов при решении задач сельскохозяйственного назначения. Показаны области применения беспилотных летательных аппаратов для мониторинга переувлажнения или засухи, обнаружения болезней сельскохозяйственных культур, картирования свойств почвы, степени вызревания, урожайности культур и др. Рассмотрены технологические аспекты, которые включают технические характеристики, пространственное и временное разрешение для применяемых устройств измерения, а также атмосферные условия. Выделены основные типы беспилотных летательных аппаратов, приведены их характеристики, показаны преимущества и недостатки, раскрыт потенциал в плане постепенного наращивания числа функций. На практике применяют три типа платформ БПЛА. БПЛА с неподвижным крылом имеют аэродинамический профиль, который создает подъемную силу, необходимую для отрыва от поверхности земли, полета в воздухе и достижения определенной скорости. Вертолеты имеют набор горизонтально вращающихся лопастей, прикрепленных к центральной мачте для создания подъемной силы и толкания аппарата в разных направлениях. Мультикоптеры - это винтокрылые аппараты с несколькими наборами горизонтально вращающихся лопастей (4-8), способными обеспечить подъем и управление движениями аппарата. Описаны необходимые аппаратные элементы для решения сельскохозяйственных задач. Проведено сравнение основных видов цифровых камер, которые применяют в мониторинге полей с растениями. Описана основная система мониторинга посевов с помощью беспилотных летательных аппаратов. Использовано преобразование измеряемых данных в вид информации (NDVI вегетационный индекс), который показывает особенности состояния растений на контролируемой сельскохозяйственной территории. Получение изображений с помощью БПЛА пока является затратным, имеются проблемы спутниковых изображений, связанные с облачностью. Прогресс развития устройств связан со снижением веса, увеличением полезной нагрузки, повышением устойчивости и управляемости во время полета.

Еще

Беспилотный летательный аппарат, сельское хозяйство, индекс растительности, мониторинг, точное земледелие

Короткий адрес: https://sciup.org/140297211

IDR: 140297211   |   DOI: 10.36718/1819-4036-2023-1-54-62

Список литературы Анализ практических возможностей применения беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве

  • Хабарина, Д.С., Тишанинов И.А. Анализ применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) различного типа в сельском хозяйстве // Наука без границ. 2021. № 4 (56). С. 78-83.
  • Оценка точности инвентаризации лесных земель с применением воздушного лазерного сканирования / В.Ф. Ковязин [и др.] // Геодезия и картография. 2022. Т. 83, № 6. С. 54-63.
  • Мониторинг состояния растительного покрова территории Центрального Ирака с использованием спутниковых данных Landsat-8 / О.С. Токарева [и др.] // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020.Т. 331, № 6. С. 19-31.
  • Труфляк Е.В., Курченко Н.Ю., Креймер А.С. Мониторинг и прогнозирование в области точного сельского хозяйства по итогам 2021 г. Краснодар: КубГАУ, 2022. 210 с.
  • Михайленко И.М. Развитие методов и средств применения данных дистанционного зондирования земли в сельском хозяйстве // Тенденции развития науки и образования. 2018. № 41-3. С. 70-83.
  • Савин И.Ю., Вернюк Ю.И., Фараслис И. Возможности использования беспилотных летательных аппаратов для оперативного мониторинга продуктивности почв // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2018. № 80. С. 95-105.
  • Unmanned Aerial Vehicles in Agriculture: A Review of Perspective of Platform, Control, and Applications / J. Kim [et al.] // IEEE Access. 2019. 7. 105100-105115.
  • Raeva P.L., Šedina J., Dlesk A. Monitoring of crop fields using multispectral and thermal imagery from UAV. Eur. J. Remote Sens. 2019. 52. P. 192-201.
  • Chebrolu N., Labe T., Stachniss C. Robust Long-Term Registration of UAV Images of Crop Fields for Precision Agriculture. IEEE Robot. Autom. Lett. 2018. 3. P. 3097-3104.
  • Singh K.K., Frazier A. A meta-analysis and review of unmanned aircraft system (UAS) imagery for terrestrial applications. Int. J. Remote Sens. 2018. 39. P. 5078-5098.
Еще
Статья обзорная