Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ

Отметили, что позиционирование беспилотного воздушного судна в условиях закрытого грунта возможно без применения спутниковой навигации. Внесение изменений в стандартное программное обеспечение полетного контроллера с внедрением программных блоков по обработке и дешифрации данных видеопотокового сенсора и лазерного дальномера позволяют добиться высокой точности определения координат по высоте и в плане. (Цель исследования) Определение параметров точности позиционирования беспилотного воздушного судна при использовании в качестве приборов для вычисления координат видеопотокового сенсора и лазерного дальномера. (Материалы и методы) Изучили данные, поступающие от сенсора optical flow & LIDAR sensor 3901-L0X в полетный контроллер беспилотного воздушного судна, полученные с помощью порта отладчика. Использовали детектор Canny и фильтр Гаусса для определения точных контуров контрастных объектов на горизонтальной плоскости и вычисления координат множества точек при обработке данных видеопотока, а также коэффициента их масштабирования по данным лазерного дальномера. При обработке данных исследований использованы методы математической статистики для определения погрешностей вычисления координат позиционирования. (Результаты и обсуждения) Установили, что полученные данные с видеопотокового сенсора и значения высоты, полученные от лазерного дальномера, обладают высокой точностью и позволяют проводить аэрофотосъемку состояния сельскохозяйственных биообъектов в условиях закрытого грунта. (Выводы) Определили, что программное обеспечение для обработки данных видеопотока и лазерного дальномера позволяет осуществлять аэрофотосъемку в условиях закрытого грунта с вычислением координат беспилотного воздушного судна в пространстве с точностью более 95 процентов.

1. Nagaraja G., Shoba H., Sreedevi M.S., Krishnamma P.N. The impact of robotics and drones on agricultural efficiency and productivity. International Journal of Research in Agronomy. 2024. 7(9S). 1001-1009. DOI: 10.33545/2618060X.2024.v7.i9Sn.1650.

2. Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Шогенов Ю.Х. Результаты научных исследований агроинженерных научных организаций по развитию цифровых систем в сельском хозяйстве (окончание) // Техника и оборудование для села. 2022. N4(298). С. 2-6. DOI: 10.33267/2072-9642-2022-4-2-6.

3. Rejeb A., Abdollahi A., Rejeb K., Treiblmaier H. Drones in agriculture: A review and bibliometric analysis. Computers and Electronics in Agriculture. 2022. Vol. 198. 107017. DOI: 10.1016/j.compag.2022.107017.

4. Дорохов А.С., Старостин И.А., Ещин А.В. Перспективы развития методов и технических средств защиты сельскохозяйственных растений // Агроинженерия. 2021. N1(101). С. 26-35. DOI: 10.26897/2687-1149-2021-1-26-35.

5. Лобачевский Я.П., Бейлис В.М., Ценч Ю.С. Аспекты цифровизации системы технологий и машин // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. N3(36). С. 40-45. EDN: RLCDHO.

6. Шарый С.В., Водолазская Н.В., Шарая О.А. Инновационные решения для тепличных комплексов // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2022. N3(35). С. 109-116. EDN: AWVCYA.

7. Александров А.Г., Паленов М.В. Состояние и перспективы развития адаптивных ПИД-регуляторов // Автоматика и телемеханика. 2014. N2. С. 16-30. EDN: RXKJAF.

8. Свецкий А.В. Применение искусственного интеллекта в сельском хозяйстве // Сельское хозяйство. 2022. N3. С. 1-12. DOI: 10.7256/2453-8809.2022.3.39469.

9. Ценч Ю.С., Курбанов Р.К., Захарова Н.И. Развитие систем управления полетом и средств аэрофотосъемки беспилотных воздушных судов сельскохозяйственного назначения // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2024. Т. 18. N2. С. 11-19. DOI: 10.22314/2073-7599-2024-18-2-11-19.

10. Ценч Ю.С., Курбанов Р.К. История развития систем управления беспилотных воздушных судов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2023. Т. 17. N3. С. 4-15. DOI: 10.22314/2073-7599-2023-17-3-4-15.

11. Nguyen N.P., Hong S.K. Position control of a hummingbird quadcopter augmented by gain scheduling. Int J Engineering Research&Technology. 2018. Vol. 11(10). 1485-1498.

12. Андреев И.П., Замятин А.Ю., Иванов А.В. Особенности выполнения НИР «Комплексные исследования методов и технологий применения отечественной электронной компонентной базы в беспилотных авиационных системах и средствах их наземного управления» // Славянский форум. 2023. N3(41). С. 428-455. EDN:CUWDUA.

13. Федулин А.М., Дрягин Д.М. Перспективы применения крупноразмерных БПЛА при решении задач комплексного обследования территорий // Известия ЮФУ. Технические науки. 2021. N1(218). С. 271-281. DOI: 10.18522/2311-3103-2021-1-271-281.

14. Jing Y., Wang X., Heredia-Juesas J. et al. PX4 Simulation results of a quadcopter with a disturbance-observer-based and pso-optimized sliding mode surface controller. Drones. 2022. 6(9). 261. DOI: 10.3390/drones6090261.

15. Ivashko V., Krulikovskyi O., Haliuk S., Samila A. Review of operating systems used in unmanned aerial vehicles. Informatics, Control, Measurement in Economy and Environment Protection. 2025. Vol. 15(1). 95-100. DOI: 10.35784/iapgos.6786.

16. Литвинов М.А., Куприн А.А. Применение беспилотных воздушных систем в сельском хозяйстве // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2023. N6. С. 28-35. DOI: 10.33920/sel-10-2306-03.

17. Ковалев И.В., Лосев В.В., Сарамуд М.В. и др. К вопросу формирования блочномодульной структуры системы управления беспилотных летательных объектов// Современные инновации, системы и технологии. 2021. Т. 1. N3. С. 54-71. DOI: 10.47813/2782-2818-2021-1-3-48-64.

18. Данилова С.Д. Разработка модели визуальной одометрии на основе сенсоров и анализа видеопотока // Computational Nanotechnology. 2024. Т. 11. N1. С. 36-47. DOI: 10.33693/2313-223X-2024-11-1-36-47.

19. Али Б., Садеков Р.Н., Цодокова В.В. Алгоритмы навигации беспилотных летательных аппаратов с использованием систем технического зрения // Гироскопия и навигация. 2022. Т. 30. N4(119). С. 87-105. DOI: 10.17285/ 0869-7035.00105.

20. Конаныхин А.Ю., Конаныхина Т.Н., Панищев В.С. Методы улучшения выделенной области изображения при быстродействующей обработке символьной информации // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: управление, вычислительная техника, информатика, медицинское приборостроение. 2021. Т. 11. N4. С. 106-119. DOI: 10.21869/2223- 1536-2021-11-4-106-119.

21. Чикмарев А.Д. Сравнение критериев идентификации математических моделей при решении измерительных задач // Измерительная техника. 2022. N8. С. 41-45. DOI: 10.32446/0368-1025it.2022-8-41-45.

22. Иванищев Ю.Г., Давыдов В.М., Старцев Н.А. Возможности использования доверительного интервала при принятии параметров нормализованной модели// Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2021. N1(60). С. 35-48. EDN: WLPUGL.