<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vimjour</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Сельскохозяйственные машины и технологии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Agricultural Machinery and Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2073-7599</issn><publisher><publisher-name>Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.22314/2073-7599-2021-15-3-55-62</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vimjour-439</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>DIGITAL TECHNOLOGIES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Оценка показателей работ беспилотных мультикоптеров по внесению пестицидов и агрохимикатов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Evaluation of Unmanned Multicopters’ Performance Indicators for Pesticide and Agrochemical Application</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Асовский</surname><given-names>В. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Asovskiy</surname><given-names>V. P.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Валерий Павлович Асовский, доктор технических наук, ученый секретарь</p><p>Краснодар</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Valery P. Asovskiy,  Dr.Sc.(Eng.), scientific secretary</p><p>Krasnodar</p></bio><email xlink:type="simple">asovsky@panh.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кузьменко</surname><given-names>А. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuzmenko</surname><given-names>A. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Алла Сергеевна Кузьменко, кандидат технических наук, старший преподаватель</p><p>Таганрог</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alla S. Kuzmenko,  Ph.D.(Eng.), senior lecturer</p><p>Taganrog</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Худоленко</surname><given-names>О. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khudolenko</surname><given-names>O. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Олег Владимирович Худоленко, доктор технических наук, заместитель генерального директора</p><p>Краснодар</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Oleg V. Khudolenko, Dr.Sc.(Eng.), deputy general director</p><p>Krasnodar</p></bio><email xlink:type="simple">khudolenko@panh.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Научно-производственная компания «ПАНХ»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>PANH Helicopters</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Южный Федеральный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Southern Federal University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>10</month><year>2021</year></pub-date><volume>15</volume><issue>3</issue><fpage>55</fpage><lpage>62</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Асовский В.П., Кузьменко А.С., Худоленко О.В., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Асовский В.П., Кузьменко А.С., Худоленко О.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Asovskiy V.P., Kuzmenko A.S., Khudolenko O.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vimsmit.com/jour/article/view/439">https://www.vimsmit.com/jour/article/view/439</self-uri><abstract><p>Рассмотрели использование беспилотных воздушных судов как одно из перспективных инновационных направлений развития отраслей экономики и социальной сферы. Показали перспективы их применения в сельском хозяйстве, особенно для внесения пестицидов и агрохимикатов, где важны точность, качество и своевременность. Отметили актуальность оценки работы мультикоптеров. (Цель исследований) Разработать и апробировать методику оценки показателей выполнения мультикоптерами работы по внесению пестицидов и агрохимикатов в сельскохозяйственном производстве. (Материалы и методы) Использовали научно-техническую информацию и экспериментальные материалы, а также методы системного, статистического и функционально-стоимостного анализа, математического моделирования и оптимизации параметров объектов и процессов, применяя отработанные ранее методические подходы изучения авиационного распределения веществ. (Результаты и обсуждение) Представили общее описание и содержание разработанной методики и средств оценки показателей мультикоптеров при внесении рабочих растворов, обеспечивающих погрешность оценки до 7 процентов. Выделили типовые варианты участков и выполнения их обработки. Изучили результаты апробации методики и программных средств для характерного гексакоптера с полезной нагрузкой до 10 килограммов. Проанализировали влияние на производительность и себестоимость обработок мультикоптером рабочей скорости до 10 метров в секунду, норм внесения 2-30 литров на гектар, размеров и параметров участка до 200 гектаров, схем движения и других факторов. (Выводы) Подтвердили работоспособность методики комплексной многофакторной оценки показателей работ мультикоптеров по внесению рабочих жидкостей в сельскохозяйственном производстве. Определили рациональную область применения мультикоптеров с полезной нагрузкой до 10 килограммов на участках до 50-60 гектаров при длине гона до 800-900 метров при различной производительности обработок: летной – до 10,5 гектара в летный час, рабочей – до 7,5 гектара в час, дневной – до 55 гектаров. Сформулировали предложения и рекомендации по обеспечению, организации и выполнению этих работ.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The authors considered the use of unmanned aerial vehicles as one of the promising innovative directions for the development of economic and social sectors. The authors touched upon the prospects for their use in agriculture, especially for pesticide and agrochemical application, where accuracy, quality and timeliness are important. The relevance of multicopter performance assessment was noted. (Research purpose) The authors aim to develop and test a methodology for the evaluation of multicopters’ performance indicators for pesticide and agrochemical application in the agricultural industry. (Materials and methods) The authors used scientific and technical information and experimental materials, applied methods of system, statistical and functional-cost analysis, mathematical modeling, object and process parameter optimization, as well as previously developed methodological approaches to studying the aerial distribution of substances. (Results and discussion) The authors presented a general description and content of the developed methodology and means for assessing multicopter performance when applying working solutions that provide for an estimation error of up to 7 percent.The typical options for field plots and their treatment were specified. The authors analyzed the results of testing the methodology and software for a typical hexacopter with the payload of up to 10 kilograms. The authors analyzed the impact of working speed of up to 10 meters per second, application rates of 2-30 liters per hectare, the size and characteristics of the field plot up to 200 hectares, traffic patterns and other factors on productivity and multicopter treatment cost.  (Conclusions) The authors confirmed the efficiency of implementing complex multi-factor assessment of multicopter performance indicators for working fluids application in agricultural production. The authors determined the appropriate area of  applying multicopters with a payload of up to 10 kilograms in the field plots up to 50-60 hectares with a rut length of up to 800-900 meters with different treatment performance: flight – up to 10.5 hectares per flight hour, working – up to 7.5 hectares per hour, daytime – up to 55 hectares. Proposals and recommendations for the provision, organization and implementation of this work were formulated. </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>беспилотное воздушное судно</kwd><kwd>мультикоптер</kwd><kwd>внесение агрохимикатов</kwd><kwd>участок поля</kwd><kwd>авиационная обработка растений</kwd><kwd>авиационно-химические работы</kwd><kwd>норма внесения</kwd><kwd>себестоимость обработки</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>unmanned aerial vehicle (UAV)</kwd><kwd>multicopter</kwd><kwd>application of agrochemicals</kwd><kwd>field plot</kwd><kwd>agricultural aerial spraying</kwd><kwd>aeronautical and chemical works</kwd><kwd>application rate</kwd><kwd>treatment prime cost</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Marinello F., Pezzuolo A., Chiumenti A., Sartori L. Technical analysis of Unmanned Aerial Vehicles (Drones) for agricultural applications. Enginering for rural development. Jelgava, 25-27.05. 2016. 870-875.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Marinello F., Pezzuolo A., Chiumenti A., Luigi Sartori L. Technical analysis of Unmanned Aerial Vehicles (Drones) for agricultural applications. Engineering for rural development. Jelgava. 25-27.05.2016. 870-875 (In English).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зубарев Ю.Н., Фомин Д.С., Чащин А.Н., Заболотнова М.В. Использование беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве // Вестник ПФИЦ. 2019. N2. C. 47-51.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zubarev Yu.N., Fomin D.S., Chashchin A.N., Zabolotnova M.V. Ispol’zovanie bespilotnykh letatel’nykh apparatov v sel’skom khozyaystve [Use of uncleaned aircraft in agriculture] Vestnik PFITS. 2019. N2. 47-51 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мелихова Е.В., Мелихов Д.А. Применение беспилотных летательных аппаратов в аграрном производстве // Международный журнал прикладных наук и технологий «Integral». 2019. N3. C. 206-211.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melikhova E.V., Melikhov D.A. Primenenie bespilotnykh letatel’nykh apparatov v agrarnom proizvodstve [The use of unmanned aerial vehicles in agricultural production]. Mezhdu­narodnyy zhurnal prikladnykh nauk i tekhnologiy «Integral». 2019. N3. 206-211 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Смирнов И.Г., Марченко Л.А., Личман Г.И., Мочкова Т.В., Спиридонов А.Ю. Беспилотные летательные аппараты для внесения пестицидов и удобрений в системе точного земледелия // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. Т. 11. N3. С. 10-16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smirnov I.G., Marchenko L.A., Lichman G.I., Mochkova T.V., Spiridonov A.Yu. Bespilotnye letatel’nye apparaty dlya vneseniya pestitsidov i udobreniy v sisteme tochnogo zemledeliya [Unmanned aerial vehicles for pesticides and fertilizers application  in precision farming system]. Sel’skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2017. N3. 10-16 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mogili U.M., Deepak B.B.V.L. Review on Application of Drone Systems in Precision Agriculture. Procedia Computer Science. 2018. N133. 502-509.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mogili U.M., Deepak B.B.V.L. Review on Application of Drone Systems in Precision Agriculture. Procedia Computer Science. 2018. N133. 502-509 (In English).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Марченко Л.А., Артюшин А.А., Смирнов И.Г., Мочко­ва Т.В., Спиридонов А.Ю., Курбанов Р.К. Технология внесения пестицидов и удобрений беспилотными летательными аппаратами в цифровом сельском хозяйстве // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019. Т. 13. N5. С. 38-45.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Marchenko L.A., Artushin A.A., Smirnov I.G., Mochkova T.V., Spiridonov A.Yu., Kurbanov R.K. Tekhnologiya vneseniya pestitsidov i udobreniy bespilotnymi letatel’nymi apparatami v tsifrovom sel’skom khozyaystve [Technology of pesticide and fertilizer application with unmanned aerial vehicles in digital agriculture]. Sel’skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2019. Vol. 13. N5. 38-45 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Марченко Л.А., Личман Г.И., Смирнов И.Г., Мочкова Т.В., Колесникова В.А. Дифференцированное внесение удобрений и пестицидов с использованием беспилотных летательных аппаратов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. Т. 11. N3. С. 17-23.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Marchenko L.A., Lichman G.I., Smirnov I.G., Mochkova T.V., Kolesnikova V.A. Differentsirovannoe vnesenie udobreniy i pestitsidov s ispol’zovaniem bespilotnykh letatel’nykh apparatov [Variable rate application of fertilizers and pesticides using unmanned aerial vehicles]. Sel’skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2017. N3. 17-23 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Свердлов С.З. О компоновке многороторного беспилотного вертолета (мультикоптера) // Вестник Вологодского государственного университета. 2018. N2(2). С. 20-24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sverdlov S.Z. O komponovke mnogorotornogo bespilotnogo vertoleta (mul’tikoptera) [On layout design of multirotor unmanned helicopter (multicopter) ]. Vestnik Vologodskogo gosudarstvennogo universiteta. 2018. N2(2). 20-24 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Арзамасцев А.А., Крючков А.А. Математические модели для инженерных расчетов летательных аппаратов мультироторного типа // Вестник ТГУ. 2014. Т. 19. N6. С. 1821-1828.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Arzamastsev A.A., Kryuchkov A.A. Matematicheskie mo­deli dlya inzhenernykh raschetov letatel’nykh apparatov mul’tirotornogo tipa (chast’ 1) [Mathematical models for engineering calculations of aircrafts of multi-rotor type (part 1)]. Vestnik TGU. 2014. Vol. 19(6). 1821-1828 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vu N.A., Dang D.K., Dinh T.L. Electric propulsion system sizing methodology for an agriculture multicopter. Aerospace Science and Technology. 2019. 90. 314-326.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ngoc AnhVu, Duy KhangDang, TuanLeDinh. Electric propulsion system sizing methodology for an agriculture multicopter. Aerospace Science and Technology. 2019. 90. 314-326 (In English).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Корнилов Т.В. БПЛA – вaм взлет // Защита и карантин растений. 2017. N5. С. 37-39.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kornilov T.B. BPLA – vam vzlet. [The UAV – take-off]. Zashhita i karantin rasteni. 2017. N5. 37-39 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Асовский В.П. Теория и практика авиационного распределения веществ. М.: Воздушный транспорт. 2008. 580 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Asovskiy V.P. Teoriya i praktika aviatsionnogo raspredeleniya veshchestv [Theory and practice of substance aviation distribution]. Moscow: Vozdushnyy transport. 2008. 580 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Биард Р.У., Мак-Лэйн Т.У. Малые беспилотные летательные аппараты: теория и практика. М.: ТеХНОСФеРА. 2015. 312 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rendal U. Biard, Timoti U. MakLejn Malye bespilotnye letatel’nye apparaty: teoriya i praktika [Small Unmanned Aerial Vehicles: Theory and Practice]. Moscow: TECHNOSFERA. 2015. 312 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вильдргубе Л.С. Вертолеты. Расчет интегральных аэродинамических характеристик и летно-технических данных. М.: Машиностроение. 1977. 152 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vil’drgube L.S. Vertolety. Raschet integral’nykh aerodinamicheskikh kharakteristik i letno-tekhnicheskikh dannykh [Helicopters. Calculation of integral aerodynamic characteristics and flight-technical data]. Moscow: Mashinostroyenie. 1977. 152 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Асовский В.П., Кузьменко А.С. Особенности опрыскивания с использованием беспилотных воздушных судов вертолетного типа // Защита и карантин растений. 2019. N5. C. 40-44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">AsovskyyV.P., Kuz’menko A.S. Osobennosti opryskivaniya s ispol’zovaniem bespilotnykh vozdushnykh sudov vertoletnogo tipa [Features of spraying with the use of unmanned aerial vehicles of helicopter type]. Zashchita i karantin rasteniy. 2019. N5. 40-44 (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
