Оценка показателей работ беспилотных мультикоптеров по внесению пестицидов и агрохимикатов

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.

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Mogili U.M., Deepak B.B.V.L. Review on Application of Drone Systems in Precision Agriculture. Procedia Computer Science. 2018. N133. 502-509.

6. 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.

7. 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.

8. Свердлов С.З. О компоновке многороторного беспилотного вертолета (мультикоптера) // Вестник Вологодского государственного университета. 2018. N2(2). С. 20-24.

9. Арзамасцев А.А., Крючков А.А. Математические модели для инженерных расчетов летательных аппаратов мультироторного типа // Вестник ТГУ. 2014. Т. 19. N6. С. 1821-1828.

10. 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.

11. Корнилов Т.В. БПЛA – вaм взлет // Защита и карантин растений. 2017. N5. С. 37-39.

12. Асовский В.П. Теория и практика авиационного распределения веществ. М.: Воздушный транспорт. 2008. 580 с.

13. Биард Р.У., Мак-Лэйн Т.У. Малые беспилотные летательные аппараты: теория и практика. М.: ТеХНОСФеРА. 2015. 312 c.

14. Вильдргубе Л.С. Вертолеты. Расчет интегральных аэродинамических характеристик и летно-технических данных. М.: Машиностроение. 1977. 152 с.

15. Асовский В.П., Кузьменко А.С. Особенности опрыскивания с использованием беспилотных воздушных судов вертолетного типа // Защита и карантин растений. 2019. N5. C. 40-44.