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

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).