Беспилотное мобильное транспортное средство для мониторинга сельскохозяйственных и лесных угодий



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Ухудшение плодородного состояния биоактивных почв, сельскохозяйственных и лесных угодий, а также береговых зон водоемов от интенсивной сельскохозяйственной, промышленной, транспортной и ресурсодобывающей деятельности человечества с каждым годом экспоненциально возрастает. Свыше 30% мелиорируемых земель находятся в неудовлетворительном состоянии. Более 18 млн. га территории вокруг промышленных предприятий имеют большую степень загрязнения, в том числе тяжелыми металлами и токсичными веществами. Общемировая площадь экономической зоны, интенсивно осваиваемая человеком, составляет 36 % площади акватории Мирового океана. В последнее десятилетие наблюдается интенсивный выброс на поверхность Мирового океана экологически опасных продуктов захоронений на дне водоемов обычных боеприпасов, химического и бактериологического оружия, а также ядерных отходов. Для контроля уровня загрязнений и принятия мер по их устранению необходим непрерывный мониторинг. Существует как дистанционный, так и наземный (стационарный и передвижной) способы контроля окружающей среды. Для автоматизации процесса наземного мониторинга предлагается использовать беспилотные транспортные средства, оборудованные специальным комплексом приборов. В статье рассмотрен как зарубежный опыт использования робототехнических комплексов в сфере сельского и лесного хозяйств, так и отечественная разработка мобильного робототехнического комплекса, шасси которого может быть использовано для мониторинга состояния почв, лесных угодий и водоемов. Описаны место и типы проводимых испытаний шасси, даны основные технические характеристики. Представлено оборудование, используемое для автономного движения комплекса. Приведены результаты исследований рельефа и физико-механических свойств полотна пути, которые позволяют повысить подвижность робототехнического комплекса. По результатам испытаний сделаны соответствующие выводы о возможности применения разработанного робототехнического комплекса для экологического мониторинга, работ в сфере сельского и лесного хозяйств, поставлены дальнейшие цели по его доработке и усовершенствованию.

Об авторах

Д. М Порубов

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: dporubov@gmail.com

А. М Беляев

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

П. О Береснев

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

В. И Филатов

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Д. В Зезюлин

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

к.т.н.

В. С Макаров

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

к.т.н.

В. В Беляков

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

д.т.н.

А. А Куркин

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

д.ф-м.н.

Список литературы

  1. Fadsdirectory: http://www.fadsdirectory.com/media/dContent/uploads/Mcconnell/Robocut/ROBOCUT1.jpg
  2. Агроправда: http://agropravda.com/assets/uploads/news/60/5d/25606-Spirit-Autonomous-Tractor.jpg
  3. Интернет журнал «Лесопромышленник»: http://www.lesopromyshlennik.ru/magazine_5_2009.files/Gremo_1.jpg
  4. Makarov V., Kurkin A., Zeziulin D., Belyakov V. Development of chassis of robotic system for coastal monitoring / // Proceedings of 13th European conference of the international society for terrain vehicle systems. 21-23 October, 2015, Rome, Italy. 2015. P. 524-529.
  5. Tyugin D., Giniyatullin A., Kurkina O., Belyakov V., Makarov V., Zeziulin D., Kuznetsov K. Autonomous robotic system for coastal monitoring // Proceedings of 12th International Conference on the Mediterranean Coastal Environment, MEDCOAST 2015. 2015. V. 2. P. 933-943
  6. Концепция подвижности наземных транспортно-технологических машин / В.В. Беляков, А.М. Беляев, М.Е. Бушуева, У.Ш. Вахидов, К.О. Гончаров, Д.В. Зезюлин, В.Е. Колотилин, К.Я. Лелиовский, В.С. Макаров, А.В. Папунин, А.В. Тумасов, А.В. Федоренко // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2013. № 3(100). С. 145-175.
  7. Автоматические и интеллектуальные системы транспортных средств. Автомобили и тракторы, многоцелевые колесные и гусеничные машины, наземные транспортно-технологические комплексы, мобильные роботы и планетоходы / Под общ. ред. В. Белякова и Л. Палковича. Нижний Новгород: Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева. 2013. 475 с.
  8. Подвижность специальных транспортных средств по дорогам типа «stone-road» / В.В. Беляков, У.Ш. Вахидов, Д.А. Галкин, А.С. Зайцев, Е.М. Кудряшов, В.С. Макаров // Труды НГТУ им. Р.Е.Алексеева. 2012. № 1. С. 143-51.
  9. Оценка эффективности специальных транспортных средств при движении по снегу / В.В Беляков, Д.А. Галкин, А.С. Зайцев, Д.В. Зезюлин, Е.М. Кудряшов, В.С. Макаров // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2012. № 2 (95). С. 156-166.
  10. Вахидов У.Ш., Беляков В.В., Макаров В.С. Моделирование трасс движения транспортных средств, характерных для территории Северного Кавказа // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2011. № 7. С. 24-26.
  11. Вахидов У.Ш., Макаров В.С., Беляков В.В. Определение характеристик микропрофиля в поймах рек Северного Кавказа // Интеллектуальные системы в производстве. 2011. № 1. С. 82-87.
  12. Исследования прибрежных районов Охотского моря с использованием наземного мобильного робота / А.А. Куркин, Д.В. Зезюлин, В.С. Макаров, А.И. Зайцев, А.М. Беляев, П.О. Береснев, В.В. Беляков, Е.Н. Пелиновский, Д.Ю. Тюгин // Экологические системы и приборы. Изд-во «Научтехлитиздат», Москва. 2016. № 8. С. 11-17
  13. Редкозубов, А.В. Математическая модель поверхности движения лесных дорог / А.В. Редкозубов, Д.В. Зезюлин, В.С. Макаров, В.В. Беляков // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2014. № 4(106). С. 348-352.
  14. Редкозубов А.В., Зезюлин Д.В., Макаров В.С., Беляков В.В. Результаты замеров микропрофиля дорожно-грунтовых оснований, предназначенных для движения транспортно-технологических машин // Международный журнал экспериментального образования. 2013. № 10-2. С. 409-412.
  15. Экспериментально-теоретические исследования опорной проходимости многоосных колесных машин / Л.В. Барахтанов, В.В. Беляков, Д.А. Галкин, А.С. Зайцев, Д.В. Зезюлин, В.С. Макаров // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2012. № 3. С. 162-170.
  16. Экспериментальные исследования поворота многоосных колесных машин / Л.В. Барахтанов, В.В. Беляков, Д.А. Галкин, А.С. Зайцев, Д.В. Зезюлин, В.С. Макаров // Труды НГТУ им. Р.Е.Алексеева. 2012. № 4. С. 175-181.
  17. Зезюлин Д.В., Макаров В.С., Беляков В.В. Расчетный анализ влияния параметров движителей на показатели эффективности колесных машин при движении по снежному полотну пути // Леса России и хозяйство в них. 2012. Т. 1-2. № 42-43. С. 41-42.
  18. К вопросу выбора экспериментальных данных для составления статистических моделей снежного покрова как полотна пути для транспортно-технологических машин / В.В. Беляков, Д.В. Зезюлин, В.Е. Колотилин, В.С. Макаров, А.В. Федоренко // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2014. № 1(102). С. 136-141.
  19. Макаров В.С., Зезюлин Д.В., Беляков В.В. Снег как полотно пути для транспортных средств // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 4. С. 21-24.
  20. Беляков В.В. Взаимодействие со снежным покровом эластичных движителей специальных транспортных средств: дисс. … д-ра техн. наук. Нижний Новгород. 1999. 485 с.
  21. Makarov V., Zeziulin D., Belyakov V. Prediction of all-terrain vehicles mobility in snowscape scenes // Proceedings 18th International Conference of the ISTVS 18. 2014.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Порубов Д.М., Беляев А.М., Береснев П.О., Филатов В.И., Зезюлин Д.В., Макаров В.С., Беляков В.В., Куркин А.А., 2017

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».