Обзорный анализ экспериментальных данных для оценки характеристик БПЛА для опрыскивания посевов в точном земледелии
Автор: Ковалев И.В., Шапорова З.Е., Ковалев Д.И.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Агрономия
Статья в выпуске: 11, 2024 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - обзорный анализ экспериментальных данных для оценки характеристик БПЛА для опрыскивания посевов в точном земледелии. Представленные экспериментальные данные отражают результаты тестирования и оценки эффективности применения БПЛА для распыления пестицидов в Китае, где в последние годы БПЛА для защиты растений получили быстрое развитие. Данные представлены для четырех наиболее распространенных в КНР типов БПЛА: одновинтовые БПЛА с газовым двигателем 3WQF120-12 и 3CD-15; шестироторный электрический БПЛА WSZ-0610; однороторный электрический БПЛА HY-B-15L. Несмотря на то что эти БПЛА имеют различные характеристики, анализ экспериментов, проведенных китайскими исследователями, представляет объективную информацию об эффективности их применения для распыления пестицидов, а также дает представление о состоянии разработок таких БПЛА в Китае. Исследовались зоны распыления, проницаемость, плотность капель и эффективность работы БПЛА в полевых условиях при заданных площадях обрабатываемых участков. Представлен анализ типовых неисправностей БПЛА при выполнении транспортно-технологических операций в процессе опрыскивания культур. Анализ интенсивности отказов БПЛА рассматриваемых типов показал временные затраты на устранение неисправностей от общего времени работы. Представлены данные о временных затратах на наземное обслуживание, подготовительные работы, планирование маршрута. Чистое время работы составило около 30 %. Обзор работ в рассматриваемой области исследований позволяет констатировать, что в целом высокая эффективность БПЛА не была достигнута в полной мере. Как характеристики самих БПЛА, применяемых для опрыскивания посевов, так и транспортно-технологические операции, включая наземное обслуживание и управление полетом, все еще нуждаются в дальнейшем совершенствовании. Для повышения эффективности БПЛА и достижения удовлетворительных значений для выполняемых операций важно проведение предварительных исследований по оценке временных и ресурсных затрат на реализацию транспортно-технологического цикла БПЛА. Это позволит обеспечить оптимальное и безопасное опрыскивание с воздуха в системах точного земледелия.
Беспилотный летательный аппарат, распыление пестицидов, защита растений, опрыскивание посевов, точное земледелие
Короткий адрес: https://sciup.org/140308300
IDR: 140308300 | DOI: 10.36718/1819-4036-2024-11-25-31
Список литературы Обзорный анализ экспериментальных данных для оценки характеристик БПЛА для опрыскивания посевов в точном земледелии
- Анализ средств спецификации транспортно-технологических циклов БПЛА в умном сельском хозяйстве / И.В. Ковалев [и др.] // Системы управления и информационные технологии. 2023. № 2 (92). С. 80–85.
- Conceptual basis for digitalization of specifica-tions of transport and technological cycles of agricultural UAVs / I.V. Kovalev [et al.] // E3S Web of Conferences, 2023. 443:06014. DOI: 10.1051/e3sconf/202344306014.
- Digitalization of UAV transport and technologi-cal cycles in smart agriculture / I.V. Kovalev [et al.] // E3SWebof Conferences, 2023. 390: 03014. DOI: 10.1051/e3sconf/202339003014.
- Беспилотные летательные аппараты для внесения пестицидов и удобрений в системе точного земледелия / И.Г. Смирнов [и др.] // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. № 3. С. 10–16. DOI: 10.22314/2073-7599-2017-3-10-16.
- Productivity analysis of agricultural UAVs by field crop spraying / I.V. Kovalev [et al.] // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2023. 1284:012026. DOI: 10.1088/1755-1315/1284/1/012026.
- GERT analysis of UAV transport technological cycles when used in precision agriculture / I.V. Kovalev [et al.] // IOPConf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2022. 1076:012055. DOI: 10.1088/ 1755-1315/1076/1/012055.
- Ковалев Д.И., Подоплелова В.А., Мансуро-ва Т.П. GERT-анализ транспортных техно-логических циклов беспилотных летательных аппаратов // Информатика. Экономика. Управление. 2022. № 1 (1). С. 0110–0120. DOI: 10.47813/2782-5280-2022-1-1-0110-0120.
- Ganesh P. Borikar et al. Application of Drone Systems for Spraying Pesticides in Advanced Agriculture: A Review. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2022. 1259:012015. DOI: 10.1088/ 1757-899X/1259/1/01201.
- Performances evaluation of four typical un-manned aerial vehicles used for pesticide ap-plication in China / S.L. Wang [et al.] // Int J Agric & Biol Eng. 2017. 10(4):22-31. DOI: 10.25165/j.ijabe.20171004.3219.
- He X.K. Improving severe draggling actuality of plant protection machinery and its application techniques // TransactionsoftheCSAE, 2004. 20(1):13-15.
- К вопросу минимизации затрат в GERT-сетевых моделях транспортно-технологических циклов БПЛА / И.В. Ковалев [и др.]. // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2023. 11-2(41). С. 30–31. DOI: 10.26102/2310-6018/2023.41.2.014.
- Computational approach to the structure spec-tral analysis of GERT-network models of mo-bile object monitoring systems / I.V. Kovalev [et al.] // J. Phys.: Conf. Ser. 2022. 2373:052003. DOI: 10.1088/1742-6596/2373/5/052003.
- Droplet deposition and control effect of insecti-cides sprayed with an unmanned aerial vehicle against plant hoppers / W.C. Qin [et al.] // Crop Protection, 2016. 85:79-88.
- The use of unmanned aerial vehicles and wire-less sensor networks for spraying pesticides / B.S. Faiçal [et al.] // Journal of Systems Archi-tecture, 2014. 60(4):393-404.
- Current status and future trends of agricultural aerial spraying technology in China / D.Y. Zhang [et al.] // Transactions of the CSAM, 2014. 45(10):53-59.
- Drift and deposition of ultra-low altitude and low volume application in paddy field / X.Y. Xue [et al.] // Int J Agric & Biol Eng. 2014. 7(4):23-28.
- Bird S.L., Esterly D.M., Perry S.G. Off-target deposition of pesticides from agricultural aerial spray applications // Journal of Environmental Quality, 1996. 25(5):1095-1104.
- Spray drift mitigation with spray mix adjuvants / Y. Lan [et al.] // Applied Engineering in Agricul-ture, 2008. 24(1):5-10.
