Надіслати цю статтю 
Методичні засади оптимального управління роєм бпла при обприскуванні енергетичних культур агрохімічними препаратами
DOI: http://dx.doi.org/10.31548/energiya1(71).2024.039
Анотація
Робота присвячена дослідженням щодо оптимального управління роєм БПЛА при обприскуванні енергетичних культур отрутохімікатами. Актуальність роботи полягає в тому, що нині під час вирішення завдань хімічного захисту рослин з використанням БПЛА відбувається на основі індивідуального досвіду людини-оператора, яка здійснює управління роєм БПЛА, як правило, не оптимальним шляхом із значними часовими та вартісними витратами.
Метою досліджень є розробка методичних засад оптимального управління роєм БПЛА при обприскуванні енергетичних культур агрохімічними препаратами. Для досягнення поставленої мети вирішенні такі задачі: обґрунтовано постановку задачі оптимізації управління роєм БПЛА з урахуванням обмежень на часові й вартісні витрати на виконання завдань хімічного захисту рослин, розроблено метод оптимального управління роєм БПЛА при обприскуванні енергетичних культур отрутохімікатами та листкового підживлення за допомогою якого забезпечується вирішення завдань щодо максимізації кількості обприскуванних рослин на кожній ділянці поля при обмеженнях на часові та вартісні витрати, розроблена структурна схема рішення задачі оптимізації управління роєм БПЛА для якісного відпрацювання завдань хімічного захисту рослин. Наукова новизна роботи полягає у застосуванні методу динамічного програмування при розподілу та управлінні роєм БПЛА на кожній ділянці при обприскуванні енергетичних культур агрохімічними препаратами. Практична значимість роботи полягає у розробці структурної схеми вирішення задачі оптимізації управління роєм БПЛА, за допомогою якої у спеціальному програмному забезпеченні автоматизованого робочого місця оператора розраховується оптимальна кількість БПЛА у визначеній часовій послідовності для якісного відпрацювання завдань хімічного захисту та підживлення рослин.
Ключові слова: рій БПЛА, оптимальне управління, обприскування рослин, метод динамічного програмування
Повний текст:
PDFПосилання
P. Pochwatka et al. (2020). "Energetic and Economic Aspects of Biogas Plants Feed with Agriculture Biomass," 2020 4th International Conference on Green Energy and Applications (ICGEA), Singapore, 2020, 130-133, doi: 10.1109/ICGEA49367.2020.239705.
S. Szewczuk (2015)/ "Biogas as a fuel source for the transport sector," 2015 International Conference on the Industrial and Commercial Use of Energy (ICUE), Cape Town, South Africa, 256-262, doi: 10.1109/ICUE.2015.7280276.
Carolina Boix-Fayos, Joris de Vente (2023). "Challenges and potential pathways towards sustainable agriculture within the European Green Deal", Agricultural Systems, 207, 103634, doi: 10.1016/j.agsy.2023.103634
M. Tropea and A. Serianni (2020). "Bio-Inspired Drones Recruiting Strategy for Precision Agriculture Domain," 2020 IEEE/ACM 24th International Symposium on Distributed Simulation and Real Time Applications (DS-RT), Prague, Czech Republic, 1-4, doi: 10.1109/DS-RT50469.2020.9213516.
Guven and M. Parlak (2022). "Blockchain, AI and IoT Empowered Swarm Drones for Precision Agriculture Applications," 2022 IEEE 1st Global Emerging Technology Blockchain Forum: Blockchain & Beyond (iGETblockchain), Irvine, CA, USA, 1-6, doi: 10.1109/iGETblockchain56591.2022.10087152.
Jiguang Zhang, Shilin Xu, Yong Zhao, Jiaxi Sun,Shibiao Xu, Xiaopeng Zhang (2023). "Aerial orthoimage generation for UAV remote sensing: Review", Information Fusion, 89, January 2023, 91-120, doi: 10.1016/j.inffus.2022.08.007.
Guobin Wang, Yuxing Han, Xuan Li, John Andaloro, Pengchao Chen, W. Clint Hoffmann, Xiaoqiang Han, Shengde Chen, Yubin Lan (2020). "Field evaluation of spray drift and environmental impact using an agricultural unmanned aerial vehicle (UAV) sprayer", Science of The Total Environment, 737, 1 October 2020, 139793, doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.139793
D. Karabetsky and V. Sineglazov (2018). "Analysis of Solar Rechargeable Airplane," 2018 IEEE 5th International Conference on Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC), Kiev, Ukraine, 16-19, doi: 10.1109/MSNMC.2018.8576181.
D. Karabetsky and V. Sineglazov (2019). "Conceptual Design of Solar Rechargeable Airplane," 2019 IEEE 5th International Conference Actual Problems of Unmanned Aerial Vehicles Developments (APUAVD), Kiev, Ukraine, 17-20, doi: 10.1109/APUAVD47061.2019.8943929.
A. Godny and V. Sineglazov (2018). "Integrated Navigation Complex Design System," 2018 IEEE 5th International Conference on Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC), Kiev, Ukraine, 258-261, doi: 10.1109/MSNMC.2018.8576291.
M. G. Lutsky, V. M. Sineglazov and V. S. Ishchenko (2021). "Suppression of Noise in Visual Navigation Systems," 2021 IEEE 6th International Conference on Actual Problems of Unmanned Aerial Vehicles Development (APUAVD), Kyiv, Ukraine, 7-10, doi: 10.1109/APUAVD53804.2021.9615405.
N. A. Pasichnyk, D. S. Komarchuk, O. A. Opryshko, S. A. Shvorov and N. A. Kiktev (2021). "Methodology for Software Assessment of the Conformity of Atmospheric Correction from the UAV's Zenith Sensor," 2021 IEEE 6th International Conference on Actual Problems of Unmanned Aerial Vehicles Development (APUAVD), Kyiv, Ukraine, 1-5, doi: 10.1109/APUAVD53804.2021.9615177.
D. Komarchuk et al. (2020). "Algorithms and Software for UAV Flight Planning for Monitoring the Stress Conditions of Plantations," 2020 IEEE 6th International Conference on Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC), Kyiv, Ukraine, 146-149, doi: 10.1109/MSNMC50359.2020.9255605.
Y. A. Gunchenko, S. A. Shvorov, N. D. Rudnichenko and V. D. Boyko (2016). "Methodical complex of accelerated training for operators of unmanned aerial vehicles," 2016 4th International Conference on Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC), Kiev, Ukraine, 130-133, doi: 10.1109/MSNMC.2016.7783124.
D. S. Komarchuk, Y. A. Gunchenko, N. A. Pasichnyk, O. A. Opryshko, S. A. Shvorov and V. Reshetiuk (2021). "Use of Drones in Industrial Greenhouses," 2021 IEEE 6th International Conference on Actual Problems of Unmanned Aerial Vehicles Development (APUAVD), Kyiv, Ukraine, 184-187, doi: 10.1109/APUAVD53804.2021.9615418.
J. S. Alatas, K. Priandana, M. K. Dewi Hardhienata and Wulandari (2022). "Implementation of Cloud-Based Drone Navigation for Swarm Robot Coordination," 2022 IEEE Asia-Pacific Conference on Geoscience, Electronics and Remote Sensing Technology (AGERS), Surabaya, Indonesia, 152-161, doi: 10.1109/AGERS56232.2022.10093315.
A. Wu, R. Yang, H. Li and M. Lv (2023). "A Specified-Time Cooperative Optimal Control Approach to Unmanned Aerial Vehicle Swarms," 2023 9th International Conference on Control, Automation and Robotics (ICCAR), Beijing, China, 163-169, doi: 10.1109/ICCAR57134.2023.10151706.
S. Mian, J. Hill and Z. -H. Mao (2020). "Optimal Control Techniques for Heterogeneous UAV Swarms," 2020 AIAA/IEEE 39th Digital Avionics Systems Conference (DASC), San Antonio, TX, USA, 1-10, doi: 10.1109/DASC50938.2020.9256688.
X. Qiu et al. (2021). "On Dynamic Target Assignment Method of UAV Swarms Based on Cost Minimization," 2021 IEEE 10th Data Driven Control and Learning Systems Conference (DDCLS), Suzhou, China, 830-835, doi: 10.1109/DDCLS52934.2021.9455466.
Y. Zhang and J. Li (2015). "Online motion planning for UAVs with multi-constraints using C/GMRES method," 2015 20th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR), Miedzyzdroje, Poland, 529-534, doi: 10.1109/MMAR.2015.7283931.
Метрики статей
Metrics powered by PLOS ALM
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.
