Шляхи підвищення ефективності БПЛА мультироторного типу в сільському господарстві

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2025-1(39)-266-277

Ключові слова:

штучний інтелект; аграрний сектор; БПЛА; додавання датчиків та сенсорів; моніторинг посівів; розумне землеробство; інтернет речей, системи живлення

Анотація

Швидке зростання механізації всіх сільськогосподарських робіт не може повністю зменшити участь людини, тому автоматизація сільського господарства є надзвичайно важливою. З погляду автоматизації це дослідження підкреслює вирішальну роль БПЛА в точному та розумному сільському господарстві. БПЛА можуть надавати чітке зображення з високою роздільною здатністю для використання в комерційних цілях, таких як сільське господарство. У статті вперше систематизовано ефективність використання БПЛА з додатковим обладнанням та оцінено доцільність їх застосування на дроні саме для потреб землеробства. Проаналізовано можливі способи підвищення ефективності застосування БПЛА при їх комбінуванні з додатковими датчиками та сенсорами. Вказано, що саме приводить до підвищення ефективності в польових умовах у порівнянні з існуючими аналогами.

 

Біографії авторів

Юрій Денисов, Національний університет «Чернігівська політехніка»

доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри Електроніки, автоматики, робототехніки та мехатроніки

Сергій Єрмолов, Національний університет «Чернігівська політехніка»

аспірант кафедри Електричної інженерії та інформаційно-вимірювальних технологій

Посилання

Бурлака, С., & Далека, А. (2024). Технології БПЛА для сільського господарства. Вісник Хмельницького Національного Університету. Технічні науки, 339(4), 259–264. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2024-339-4-41.

Родінков, Ю., & Савицький, А. (2024). Математична модель керування безпілотних літальних апаратів. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciences, 337 (3(2), 298–304. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2024-337-3-45.

Станкевич, С. В. (2022). Агродрони – майбутє сільського господарства. ІІ Всеукраїнська науково-практична конференція «Ефективність агротехнологій Житомирщини» (с. 80–81). 17 18 листопада 2022 р., Житомир, ЖАТФК, 2022.

Ahmad, A., Saraswat, D., & Gamal, A. E. (2022). A survey on using deep learning techniques for plant disease diagnosis and recommendations for development of appropriate tools. Smart Agricultural Technology, 100083. https://doi.org/10.1016/j.atech.2022.100083.

Agrawal, J., & Arafat, M. Y. (2024). Transforming farming: A review of ai-powered UAV technologies in precision agriculture. Drones, 8(11), 664. https://doi.org/10.3390/drones8110664.

Anushi, Jain, S., Bhujel, S., Shrivastava, U., Rishabh, Mohapatra, A., Rimpika, & Mishra, G. (2023). Advancements in Drone Technology for Fruit Crop Management: A Comprehensive Review. International Journal of Environment and Climate Change, 13(11), 4367–4378. https://doi.org/ 10.9734/ijecc/2023/v13i113617.

Borikar, GP, Gharat, C, Deshmukh, SR. (2022). Application of drone systems for spraying pesticides in advanced agriculture: a review. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1259, 012015. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1259/1/012015.

Canicattì, M., & Vallone, M. (2024). Drones in vegetable crops: A systematic literature review. Smart Agricultural Technology, 7, 100396. https://doi.org/10.1016/j.atech.2024.100396.

Crusiol, L. G. T., Sun, L., Sun, Z., Chen, R., Wu, Y., Ma, J., & Song, C. (2022). In-Season monitoring of maize leaf water content using ground-based and uav-based hyperspectral data. Sustainability, 14(15), 9039. https://doi.org/10.3390/su14159039.

Dandrifosse, S., Jago, A., Huart, J. P., Michaud, V., Planchon, V., & Rosillon, D. (2024). Automatic quality control of weather data for timely decisions in agriculture. Smart Agricultural Technology, 100445. https://doi.org/10.1016/j.atech.2024.100445.

Ganesh Kumar, S. S., & Gudipalli, A. (2024). A comprehensive review on payloads of unmanned aerial vehicle. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Sciences, 27(4), 637–644. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2024.08.001.

Endara, F., Pérez, C., Rodriguez, J., Ortiz-Villalba, D., & Llanos, J. (2021). Analysis of unmanned aerial vehicle (UAV) based on solar energy. In: Recent advances in electrical engineering, electronics and energy: proceedings of the CIT 2020, 288–99. https://doi.org/10.1007/978–3-030–72212–8_21.

Islam, M. R., Oliullah, K., Kabir, M. M., Alom, M., & Mridha, M. F. (2023). Machine learning enabled IoT system for soil nutrients monitoring and crop recommendation. Journal of Agriculture and Food Research, 100880. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2023.100880.

Frauendorf, J. L., & Almeida de Souza, É. (2022). The different architectures used in 1G, 2G, 3G, 4G, and 5G networks. У The architectural and technological revolution of 5G (рр. 83–107). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-031-10650-7_7.

Katekar, V., & Cheruku, J. K. (2023). The application of drone technology for sustainable agriculture in India. Current Agriculture Research Journal, 10(3), 352–365. https://doi.org/10.12944/carj.10.3.19.

Makam, S., Komatineni, B. K., Meena, S. S., & Meena, U. (2024). Unmanned aerial vehicles (UAVs): An adoptable technology for precise and smart farming. Discover Internet of Things, 4(1). https://doi.org/10.1007/s43926-024-00066-5.

Marcone, A., Impollonia, G., Croci, M., Blandinières, H., Pellegrini, N., & Amaducci, S. (2024). Garlic yield monitoring using vegetation indices and texture features derived from UAV multispectral imagery. Smart Agricultural Technology, 8, 100513. https://doi.org/10.1016/j.atech.2024.100513.

Nahiyoon, S. A., Ren, Z., Wei, P., Li, X., Li, X., Xu, J., Yan, X., & Yuan, H. (2024). Recent development trends in plant protection uavs: A journey from conventional practices to cutting-edge technologies—a comprehensive review. Drones, 8(9), 457. https://doi.org/10.3390/drones8090457.

Pansy, D. L., & Murali, M. (2023). UAV hyperspectral remote sensor images for mango plant disease and pest identification using MD-FCM and XCS-RBFNN. Environmental Monitoring and Assessment, 195(9). https://doi.org/10.1007/s10661-023-11678-9.

Rivera, G., Porras, R., Florencia, R., & Sánchez-Solís, J. P. (2023). LiDAR applications in precision agriculture for cultivating crops: A review of recent advances. Computers and Electronics in Agriculture, 207, 107737. https://doi.org/10.1016/j.compag.2023.107737.

Sahni, R. K., Kumar, S. P., Thorat, D., Rajwade, Y., Jyoti, B., Ranjan, J., & Anand, R. (2024). Drone spraying system for efficient agrochemical application in precision agriculture. In Applications of computer vision and drone technology in agriculture 4.0 (pp. 225–244). Springer Nature Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-99-8684-2_13.

Seong, M., Jo, O., & Shin, K. (2024). Age of information minimization in UAV-assisted data harvesting networks by multi-agent deep reinforcement curriculum learning. Expert Systems With Applications, 124379. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2024.124379

Song, Y., Bi, J., & Wang, X. (2024). Design and implementation of intelligent monitoring system for agricultural environment in IoT. Internet of Things, 25, 101029. https://doi.org/10.1016/ j.iot.2023.101029.

Surendran, U., Nagakumar, K. C. V., & Samuel, M. P. (2024). Remote sensing in precision agriculture. In Digital agriculture (pp. 201–223). Springer International Publishing. https://doi.org/ 10.1007/978-3-031-43548-5_7

Su, J., Zhu, X., Li, S., & Chen, W.-H. (2022). AI meets UAVs: A survey on AI empowered UAV perception systems for precision agriculture. Neurocomputing. https://doi.org/10.1016/ j.neucom.2022.11.020.

Tyagi, R., & Pandey, P. C. (2024). Applications of drones in precision agriculture: Future of smart and sustainable farming. In Remote sensing in precision agriculture (pp. 429–453). Elsevier. https://doi.org/10.1016/b978-0-323-91068-2.00003-5.

Wonde, K. M., Tsehay, A. S., & Lemma, S. E. (2022). Training at farmers training centers and its impact on crop productivity and households’ income in Ethiopia: A propensity score matching (PSM) analysis. Heliyon, Article e09837. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e09837.

Zhou, J., Xu, Y., Gu, X., Chen, T., Sun, Q., Zhang, S., & Pan, Y. (2023). High-Precision mapping of soil organic matter based on UAV imagery using machine learning algorithms. Drones, 7(5), 290. https://doi.org/10.3390/drones7050290.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-05-22

Як цитувати

Денисов, Ю., & Єрмолов, С. . (2025). Шляхи підвищення ефективності БПЛА мультироторного типу в сільському господарстві. Технічні науки та технології, (1 (39), 266–277. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2025-1(39)-266-277

Номер

Розділ

ЕНЕРГЕТИКА, ЕЛЕКТРОТЕХНІКА ТА ЕЛЕКТРОМЕХАНІКА