RU2471338C2

RU2471338C2 - Positioning device of mobile units for cultivating agricultures

Info

Publication number: RU2471338C2
Application number: RU2010107548/13A
Authority: RU
Inventors: Алексей Михайлович Башилов; Владимир Александрович Королёв; Вадим Александрович Головко; Сергей Александрович Суляев; Сергей Алексеевич Башилов; Павел Борисович Евдокимов
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2013-01-10
Also published as: RU2010107548A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agriculture, in particular, to technologies and automated control devices of technological processes of agricultural products production in crop husbandry. The device comprises a first unit of artificial vision, placed on the mobile apparatus and the video signal processing unit. The device comprises an unmanned aerial vehicle, the second unit of artificial vision, two units of data transmit-receive, testing and control unit, unit of orientation in three-dimensional coordinates. The unmanned aerial vehicle has the ability to move within the cultivated land. The first unit of data transmit-receive, the unit of built-in testing and control, the unit of orientation in three-dimensional coordinates are mounted on the ground mobile apparatus. The second unit of artificial vision and the second unit of data transmit-receive are located on the unmanned aerial vehicle. The output of the second unit of artificial vision is connected to the input of the second unit of data transmit-receive. The output of the first unit of data transmit-receive is connected to the first input of the unit of built-in testing and control. The output of the unit of orientation in three-dimensional coordinates is connected to the second input of the unit of built-in testing and control.

EFFECT: invention provides enhanced functionality of production regulation of agricultural products.

3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологиям и автоматизированным устройствам регулирования технологических процессов производства агропродукции в растениеводстве. Эффективность изобретения заключается в обеспечении совокупного агроэкотехнического результата за счет энергоресурсосберегающего использования мобильных агрегатов в процессах возделывания агрокультур и высокоточной реализации технологических операций, адаптированных к особенностям роста и развития растений в открытом грунте. Может найти применение в различных регионах страны при производстве агропродукции, для комплексной автоматизации технологических процессов возделывания растениеводческой продукции в полеводстве. The invention relates to agriculture, in particular to technologies and automated devices for regulating technological processes of agricultural production in crop production. The effectiveness of the invention lies in providing a combined agro-technical result due to the energy and resource-saving use of mobile units in the processes of cultivating agricultural crops and the high-precision implementation of technological operations adapted to the characteristics of the growth and development of plants in open ground. It can find application in various regions of the country in the production of agricultural products, for the integrated automation of technological processes for the cultivation of crop products in field cultivation.

Известен способ регулирования производства агропродукции (патент на изобретение №2265989), включающий определение морфологических признаков объектов аграрного производства в нескольких зонах производства, в зависимости от которых осуществляется регулирование объектами для каждой зоны производства при обнаружении отклонений морфологических параметров объектов аграрного производства воздействиями техногенного и природного характера. Недостатком данного изобретения является отсутствие возможности повышения точности регулирования разномасштабных объектов аграрного производства и дифференцированного управления мобильными средствами, машинными агрегатами, рабочими органами.A known method of regulating the production of agricultural products (patent No. 2265989), which includes determining the morphological characteristics of agricultural production in several production zones, depending on which the objects are regulated for each production zone when deviations of the morphological parameters of agricultural production are detected by the effects of anthropogenic and natural nature. The disadvantage of this invention is the lack of the possibility of increasing the accuracy of regulation of multi-scale objects of agricultural production and differentiated control of mobile means, machine units, working bodies.

Известен наиболее близкий к изобретению способ регулирования возобновляемого производства агропродукции (патент на изобретение №2377764), включающий определение морфологических признаков объектов аграрного производства в нескольких зонах и в течение многолетних сроков возделывания агрокультур, в зависимости от тенденций роста и развития которых осуществляется периодическое регулирование возобновления агротехнологических циклов производства сельскохозяйственной продукции. Недостатком данного изобретения является отсутствие возможности регулирования материальных и энергетических затрат в соответствии с агроэкологической неоднородностью местности возделывания сельскохозяйственных культур, депрессивности зон произрастания растений, морфологических особенностей роста и развития.Known closest to the invention is a method of regulating the renewable production of agricultural products (patent for invention No. 2377764), which includes determining the morphological characteristics of agricultural production objects in several zones and over many years of cultivation of agricultural crops, depending on the growth and development trends of which periodic regulation of the resumption of agricultural cycles is carried out agricultural production. The disadvantage of this invention is the lack of regulation of material and energy costs in accordance with the agroecological heterogeneity of the area of cultivation of crops, depressive areas of plant growth, morphological features of growth and development.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей регулирования производства агропродукции за счет повышения точности позиционирования мобильных агрегатов и исполнительных рабочих органов сельскохозяйственных орудий при возделывании агрокультуры в полевых условиях, и за счет снижения материальных и энергетических затрат при реализации агротехнологических процессов.The objective of the invention is to expand the functionality of regulating the production of agricultural products by increasing the accuracy of positioning of mobile units and executive working bodies of agricultural implements when cultivating agricultural crops in the field, and by reducing material and energy costs when implementing agricultural processes.

В результате использования предлагаемого изобретения повышается общесистемный оптимизационный эффект и качество регулирования производства агропродукции. При каждом возобновляемом цикле реализации технологии производства агропродукции целенаправленно отслеживаются и уточняются знания по агроэкотехнологическим особенностям роста и развития растений в заданной местности, на заданном посеве, в конкретном месте произрастания, в реальном масштабе времени. Повышение знаний о состоянии растений в посадках обеспечивает возможность перехода к рациональному, энергоресурсосберегающему применению сельскохозяйственной техники - вместо сплошной работы «вслепую» по всему полю или угодью.As a result of the use of the invention, the system-wide optimization effect and the quality of regulation of agricultural production are increased. With each renewable cycle of implementation of the agricultural production technology, knowledge on the agroecotechnological characteristics of plant growth and development in a given area, at a given crop, in a specific place of growth, in real time is purposefully monitored and refined. Increasing knowledge about the state of plants in plantings provides the opportunity to move to the rational, energy-saving use of agricultural machinery - instead of continuous “blind” work throughout the field or land.

Вышеуказанный результат достигается тем, что предлагается новый способ позиционирования мобильных агрегатов при возделывании агрокультур, в котором осуществляют многократный видеомониторинг космическим спутником местности размещения посевов агрокультур, периодически регистрируют электронные карты местности, на их изображениях определяют неблагоприятные посевы агрокультур по изменениям их морфологических признаков, направляют в воздушное пространство неблагоприятных посевов агрокультур беспилотный летательный аппарат, движущийся по установленному маршруту с заданной скоростью и высотой, осуществляют управление им и производят видеомониторинг неблагоприятных посевов, составляют крупномасштабные электронные карты неблагоприятных посевов агрокультур, определяют на их изображениях депрессивные зоны произрастания растений по изменениям их морфологических признаков, направляют мобильный агрегат в зоны депрессивного развития растений, осуществляют стереовидеомониторинг растений мобильным агрегатом, составляют трехмерные электронные карты мест произрастания растений, регулируют режимы и параметры рабочих органов мобильного агрегата в соответствии с трехмерными пространственными координатами границ произрастания растений и результатами регистрации их морфологических признаков.The above result is achieved by the fact that a new method for positioning mobile units when cultivating agricultural crops is proposed, in which multiple satellite video monitoring of the area of agricultural crops is carried out, electronic terrain maps are periodically recorded, unfavorable crops of agricultural crops are determined on their images by changes in their morphological characteristics, sent to the air space unfavorable agricultural crops unmanned aerial vehicle driving Follow the established route with a given speed and height, manage it and make video monitoring of unfavorable crops, make large-scale electronic maps of unfavorable crops of agricultural crops, determine depressive zones of plant growth on their images by changes in their morphological characteristics, direct the mobile unit to areas of depressive plant development, carry out stereo video monitoring of plants with a mobile unit, compose three-dimensional electronic maps of places Ania plants, regulatory regimes and parameters of working bodies of the mobile unit in accordance with the three-dimensional spatial coordinates of plant growth boundaries and the results of the registration of their morphological traits.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемое устройство включены беспилотный летательный аппарат, два блока передачи-приема данных, блок встроенного тестирования и управления, блок ориентации в трехмерных координатах, при этом беспилотный летательный аппарат имеет возможность двигаться в пределах возделываемого угодья, блок искусственного зрения и первый блок приема-передачи данных размещены на беспилотном летательном аппарате, второй блок приема-передачи данных и блок непрерывного встроенного тестирования и управления установлены на наземном мобильном средстве, при этом выход блока искусственного зрения соединен с входом первого блока приема-передачи данных, выход второго блока приема-передачи данных соединен с первым входом блока встроенного тестирования и управления, выход блока ориентации в трехмерных координатах соединен со вторым входом блока встроенного тестирования и управления.The technical result is achieved by the fact that the proposed device includes an unmanned aerial vehicle, two data transmission-reception units, an integrated testing and control unit, an orientation unit in three-dimensional coordinates, while the unmanned aerial vehicle has the ability to move within cultivated land, an artificial vision unit, and the first data transmit-receive unit is located on an unmanned aerial vehicle, the second data transmit-receive unit and the continuous built-in testing unit are controlled I have been installed on a ground-based mobile vehicle, while the output of the artificial vision unit is connected to the input of the first data reception and transmission unit, the output of the second data reception and transmission unit is connected to the first input of the integrated testing and control unit, the output of the orientation unit in three-dimensional coordinates is connected to the second input built-in testing and control unit.

Сущность изобретения поясняется фиг.1-3. На фиг.1 изображена структурная схема исполнения способа позиционирования мобильных агрегатов при производстве агропродукции. На фиг.2 изображена схема возделываемого угодья и мобильные исполнительные средства. На фиг.3 дана структурная схема устройства управления мобильным агрегатом.The invention is illustrated figure 1-3. Figure 1 shows a structural diagram of a method for positioning mobile units in the production of agricultural products. Figure 2 shows a diagram of the cultivated land and mobile executive means. Figure 3 is a structural diagram of a device for controlling a mobile unit.

На фиг.1-3 изображено: центр управления 1; базовая станция приема-передачи информации 2; канал связи со спутником 3; космический спутник 4; средство космического видеомониторинга 5; канал связи с летательным аппаратом 6; беспилотный летательный аппарат 7; средство воздушного видеомониторинга 8; канал связи с мобильным агрегатом 9; наземный мобильный агрегат 10; средство наземного стереомониторинга 11; регулируемый рабочий орган 12; местности размещения посевов агрокультур 13; неблагоприятный посев агрокультуры 14; депрессивная зона произрастания агрокультуры 15; место произрастания растений 16; площадка для размещения мобильных средств 17; возделываемое поле 18, наземное мобильное средство 19, беспилотный дистанционно управляемый вертолет 20, первый блок искусственного зрения 21, второй блок искусственного зрения 22, первый блок передачи-приема данных 23, второй блок передачи-приема данных 24, блок встроенного тестирования и управления 25, блок ориентации в трехмерных координатах 26.Figure 1-3 shows: control center 1; base station for the reception and transmission of information 2; communication channel with satellite 3; space satellite 4; space video monitoring means 5; communication channel with the aircraft 6; unmanned aerial vehicle 7; air video monitoring means 8; communication channel with the mobile unit 9; ground mobile unit 10; means for terrestrial stereo monitoring 11; regulated working body 12; location area for agricultural crops 13; unfavorable crops 14; agricultural depressive growth zone 15; place of plants 16; platform for placing mobile funds 17; cultivated field 18, ground mobile vehicle 19, unmanned remote controlled helicopter 20, first artificial vision unit 21, second artificial vision unit 22, first data transmission and reception unit 23, second data transmission and reception unit 24, integrated testing and control unit 25, orientation block in three-dimensional coordinates 26.

Способ реализуется следующим образом. В период возделывания агрокультуры, с момента появления всходов до сбора урожая осуществляют видемониторинг возделываемого угодья с помощью средств космического видеомониторинга 5, видеокамер, установленных на орбитальном космическом спутнике 4. В качестве информационного источника выбирается спутник, траектория полета которого совпадает с местностью размещения посевов агрокультур. В результате многократного пролета спутника над выбранной территорией периодически регистрируют видеоцифровые изображения местности размещения посевов агрокультур 13 и передают через канал связи 3 на базовую станцию 2 приема-передачи информации, в центр управления 1. В интерактивном или автоматическом режиме, с помощью средств компьютерного зрения, на цифровых изображениях регистрируют контуры полей и определяются параметры морфологических признаков (форма, площадь, периметр, ортогональные геометрические размеры, цветовой тон, насыщенность цвета, гистограмма распределения цветовой окраски почвы и растений и др.). В результате анализа последовательного ряда цифровых изображений местности выявляют динамику параметров морфологических признаков на выделенных контурах полей и по контрасту определяют неблагоприятные посевы агрокультур 14, направляют туда беспилотный летательный аппарат 7, который может вести обработку посева (ядохимикатами, стимуляторами роста) и одновременно производить видеомониторинг растений в посадках.The method is implemented as follows. During the cultivation of the agricultural crop, from the time of emergence of crops to harvesting, the cultivated land is visually monitored using space video monitoring means 5, video cameras installed on the orbiting space satellite 4. A satellite whose flight path coincides with the location of agricultural crops is selected as an information source. As a result of multiple satellite flights over the selected territory, video-digital images of the locality of agricultural crops 13 are periodically recorded and transmitted via communication channel 3 to the base station 2 for receiving and transmitting information to the control center 1. In interactive or automatic mode, using computer vision, digital images record the contours of fields and determine the parameters of morphological characters (shape, area, perimeter, orthogonal geometric dimensions, color tone, saturation color value, histogram of the distribution of color of soil and plants, etc.). As a result of the analysis of a sequential series of digital terrain images, the dynamics of the parameters of morphological characters on the selected field contours are revealed and the adverse crops of agricultural crops 14 are determined by contrast, the unmanned aerial vehicle 7 is sent there, which can process the crop (with pesticides, growth stimulants) and simultaneously monitor the plants in landings.

Для уточнения текстурных (внутриконтурных) особенностей неблагоприятных посевов агрокультур экономически целесообразно применить беспилотный летательный аппарат 7 малых размеров, разместив на нем средство воздушного видеомониторинга (видеоцифровые камеры) 8. Дистанционно пилотируемый летательный аппарат по заданному маршруту, с заданной скоростью, на заданной высоте, при использовании соответствующих технических средств видеосъемки обеспечивает требуемую скорость перемещений, точность съемки и устойчивость кадра. Полученные данные с беспилотного летательного аппарата 7 передают по беспроводной связи 6 на базовую станцию 2, где находится информационно-аналитический центр управления 1. После анализа совокупности видеоцифровых изображений, полученных с летательного аппарата, по контрасту морфологических признаков обнаруживают контур депрессивной зоны 15 произрастания растений и определяют местоположение депрессивной зоны на карте неблагоприятного поля 14, регистрируют параметры морфологических признаков депрессивной зоны (форма, площадь, периметр, ортогональные геометрические размеры, цветовой тон, насыщенность цвета, число растений на 1 м², распределение цветовой окраски листовой поверхности растений).To clarify the textural (intra-contour) features of unfavorable crops of agricultural crops, it is economically feasible to use an unmanned aerial vehicle of 7 small sizes, placing on it air video monitoring equipment (video digital cameras) 8. A remotely piloted aircraft in a given route, at a given speed, at a given height, when using appropriate video recording equipment provides the required speed of movement, shooting accuracy and frame stability. The obtained data from the unmanned aerial vehicle 7 is transmitted wirelessly 6 to the base station 2, where the information-analytical control center 1 is located. After analyzing the totality of video-digital images obtained from the aircraft, the contour of the depressed zone 15 of plant growth is detected by the contrast of morphological signs and determined the location of the depressive zone on the map of the adverse field 14, the parameters of the morphological features of the depressive zone (shape, area, perime p orthogonal to the geometrical dimensions, hue, color saturation, the number of plants per 1 m ^2, the color distribution color leaf surface of the plants).

В обнаруженные зоны депрессивного развития направляют наземный мобильный агрегат 10 для выполнения соответствующих агротехнологических операций, предотвращающих распространение депрессивной зоны 15 или оздоравливающих растения. Мобильный агрегат осуществляет работу не по всему полю, а только в границах депрессивной зоны, тем самым, экономя материальные и энергетические ресурсы.A surface mobile unit 10 is sent to the detected areas of depressive development to perform appropriate agrotechnological operations that prevent the spread of the depressive zone 15 or heal plants. The mobile unit does not work across the entire field, but only within the boundaries of the depressive zone, thereby saving material and energy resources.

В депрессивных зонах 15 возделываемого угодья мобильный агрегат осуществляет управление рабочими органами прицепной сельскохозяйственной машины путем ориентации их в трехмерном пространстве. Для этого, полученный в результате воздушного видеомониторинга, двухмерный план размещения растений преобразовывают в трехмерные сцены путем дополнительного привлечения результатов стереовидеомониторинга растений средством технического зрения 11 наземного мобильного агрегата 10. При выполнении технологических операций рабочие органы 12 наземного мобильного агрегата 10 ориентируют в трехмерных координатах относительно места произрастания растений. Это условие позволяет производить операции индивидуально и целенаправленно для конкретного участка рабочей зоны или отдельного растения, с учетом его физиологического состояния, регистрируемого по характерным морфологическим признакам (геометрическим размерам, окраске).In the depressed zones 15 of the cultivated land, the mobile unit controls the working bodies of the trailed agricultural machine by orienting them in three-dimensional space. For this, the resulting two-dimensional plan of plant placement, obtained as a result of air video monitoring, is converted into three-dimensional scenes by additionally involving the results of stereo video monitoring of plants using the technical vision 11 of the ground mobile unit 10. When performing technological operations, the working bodies 12 of the ground mobile unit 10 are oriented in three-dimensional coordinates relative to the place of growth plants. This condition allows you to carry out operations individually and purposefully for a specific section of the working area or individual plant, taking into account its physiological state, recorded by characteristic morphological characteristics (geometric dimensions, color).

Реализация предлагаемого способа позиционирования мобильных средств при возделывании агрокультур предусматривает видеомониторинг и картографирование возделываемого угодья, составление электронных тематических планов возделываемого угодья, определение динамики процессов изменения состояния посевов и почвы в период возделывания, выявление территориально распределенных неблагоприятных посевов и депрессивных зон произрастания растений, проведение технологических операций индивидуально-раздельной обработки растений, стимулирующих усиленное развитие растений, устраняющих или локализирующих депрессивные зоны, при этом технические средства видеоконтроля размещают на движущемся беспилотном летательном аппарате и наземном мобильном агрегате, а данные, полученные с беспилотного летательного аппарата, передают по беспроводной связи через коммуникационный центр управления наземному мобильному агрегату, причем в депрессивных зонах или на других участках возделываемого угодья рабочие органы наземного мобильного агрегата ориентируют в трехмерных координатах, установленных по результатам воздушного видемониторинга и дополнительного стереовидеомониторинга растений с наземного мобильного агрегата.Implementation of the proposed method for positioning mobile devices for agricultural cultivation involves video monitoring and mapping of the cultivated land, drawing up electronic thematic plans of the cultivated land, determining the dynamics of changes in the state of crops and soil during the cultivation period, identifying geographically distributed unfavorable crops and depressive zones of plant growth, conducting technological operations individually Separate treatment of plants, stimulate which enhance the development of plants, eliminating or localizing depressive zones, while the video monitoring equipment is placed on a moving unmanned aerial vehicle and a ground mobile unit, and data received from an unmanned aerial vehicle is transmitted wirelessly through the communication control center of the ground mobile unit, depressive zones or other areas of cultivated land, the working bodies of the ground mobile unit are oriented in three-dimensional coordinates, based on the results of aerial video monitoring and additional stereo video monitoring of plants from a ground-based mobile unit.

На фиг.2-3 показано устройство позиционирования мобильных агрегатов при возделывании агрокультур.Figure 2-3 shows a device for positioning mobile units when cultivating agricultural crops.

Первый блок искусственного зрения 21, первый блок приема-передачи данных 23, блок непрерывного встроенного тестирования и управления 25, блок ориентации в трехмерных координатах 26 - установлены на наземном мобильном средстве 19. Второй блок искусственного зрения 22 и второй блок приема-передачи данных 24 размещены на беспилотном дистанционно управляемом вертолете 20. Выход первого блока искусственного зрения 21 соединен с первым входом блока встроенного тестирования и управления 25, выход второго блока искусственного зрения 22 соединен с входом второго блока приема-передачи данных 24, выход блока ориентации в трехмерных координатах 26 соединен со вторым входом блока встроенного тестирования и управления 25, выход второго блока приема-передачи данных 24 соединен с третьим входом блока встроенного тестирования и управления 25 через радиоканал.The first artificial vision unit 21, the first data reception and transmission unit 23, the continuous built-in testing and control unit 25, the orientation block in three-dimensional coordinates 26 are installed on the ground mobile means 19. The second artificial vision unit 22 and the second data reception and transmission unit 24 are placed on an unmanned remotely controlled helicopter 20. The output of the first artificial vision unit 21 is connected to the first input of the integrated testing and control unit 25, the output of the second artificial vision unit 22 is connected to the input the second data reception and transmission unit 24, the output of the orientation block in three-dimensional coordinates 26 is connected to the second input of the built-in testing and control unit 25, the output of the second data transmission and reception unit 24 is connected to the third input of the built-in testing and control unit 25 through the radio channel.

Устройство работает следующим образом. В соответствии с регламентом технологического процесса беспилотный дистанционно управляемый вертолет 20 производит облет возделываемого угодья 18. Технические средства второго блока искусственного зрения 22 производят съемку фрагментов возделываемого угодья 18. С помощью второго блока передачи-приема данных 24 видеоинформация, зафиксированная вторым блоком искусственного зрения 22, передается на первый блок передачи-приема данных 21, а затем поступает в блок встроенного тестирования и управления 25. Блок встроенного тестирования и управления 25 обрабатывает полученную видеоинформацию и вырабатывает управляющие команды наземному мобильному средству 19 на выполнение технологических операций на депрессивных участках возделываемого угодья или на депрессивных растениях. Данная видеоинформация используется при дальнейшем функционировании агрокомплекса для оценки выполненных технологических операций и как ретроспективная. Для депрессивных или других участков возделываемого угодья, обнаруженных по результатам воздушного видеоконтроля и на которых выполняют рабочими агрегатами 26 агротехнологические операции, для повышения точности и качества их выполнения, результат воздушного видеконтроля в виде двухмерных изображений места расположения растений преобразовывают в блоке 25 в трехмерные изображения путем привлечения дополнительных результатов стереовидеоконтроля растений средством искусственного зрения 21 с мобильного агрегата. Поэтому при выполнении технологических операций рабочие органы 26 мобильного агрегата 19 ориентируются в трехмерных координатах.The device operates as follows. In accordance with the regulations of the technological process, an unmanned remote-controlled helicopter 20 flies over the cultivated land 18. The technical means of the second artificial vision unit 22 take fragments of the cultivated land 18. Using the second data transmission and reception unit 24, the video information captured by the second artificial vision unit 22 is transmitted to the first data transmission-reception unit 21, and then enters the unit for built-in testing and control 25. The unit for built-in testing and control Line 25 processes the received video information and generates control commands for the ground mobile device 19 to perform technological operations on depressed areas of the cultivated land or on depressed plants. This video information is used in the further functioning of the agricultural complex to evaluate the completed technological operations and as a retrospective. For depressive or other areas of cultivated land detected by the results of aerial video monitoring and on which agro-technological operations are performed by working units 26, to increase the accuracy and quality of their implementation, the result of aerial video monitoring in the form of two-dimensional images of the location of plants is converted in block 25 into three-dimensional images by attracting additional results of stereo video control of plants by means of artificial vision 21 from a mobile unit. Therefore, when performing technological operations, the working bodies 26 of the mobile unit 19 are oriented in three-dimensional coordinates.

Практическое использование предлагаемого способа и устройства рассмотрим на примере процессов выращивания томатов в открытом грунте. Данный агропроцесс предполагает, с учетом природно-климатических условий возделывания томатов, выполнение операций подачи растениям питательных растворов и удобрений, уничтожение сорняков, вредителей и др. Все эти работы производят в рамках регламента технологического процесса. Тем не менее, в отдельных зонах или участках возделываемого угодья возникают отклонения характеристик растений для определенных стадий их вегетации от требуемых по технологическим нормам, например, рост и(или) цветение на отдельных растениях или в отдельных зонах запаздывают, отстает развитие плодов или др. При выполнении предлагаемого способа реализации агротехнологий определяют депрессивные растения или сообщества растений. Способ предусматривает детальное исследование растений в трех плоскостях с помощью видеокамер. Для депрессивных растений сравнением полученных видеообразов с заложенными в тестовой базе эталона развития аграрного производства устанавливают и определяют причину ухудшения технологических характеристик растения и конкретизируют мероприятия по устранению этих причин. Например, ежедневный прирост саженцев томатов должен быть не менее 3-5 см в течение 10 дней после их высадки и 2-3 см в следующие 10 дней. Система выявила по морфологическим особенностям роста и развития томатов, что причиной отставания роста саженцев является недостаток минерального корневого питания в данной зоне обрабатываемого угодья. Дополнительное внесение питательных растворов должно быть произведено для конкретных растений или конкретного участка. На стадии плодоношения томатов основное внимание уделяется контролю размера плодов. При этом выполняется детальный видеообзор плодов. Полученные данные видеообразов плодов могут быть использованы также для выборочного сбора созревших томатов.The practical use of the proposed method and device will be considered as an example of processes for growing tomatoes in open ground. This agricultural process involves, taking into account the climatic conditions of cultivation of tomatoes, the operations of supplying plants with nutrient solutions and fertilizers, the destruction of weeds, pests, etc. All these works are carried out in the framework of the technological process. Nevertheless, in certain zones or areas of the cultivated land, deviations of plant characteristics for certain stages of their vegetation from those required by technological standards occur, for example, growth and (or) flowering in individual plants or in separate zones are delayed, fruit development lags, etc. the implementation of the proposed method for the implementation of agricultural technologies determine depressive plants or plant communities. The method provides a detailed study of plants in three planes using video cameras. For depressive plants, by comparing the obtained video images with the standards for the development of agricultural production embedded in the test base, the cause of the deterioration of the technological characteristics of the plant is established and determined, and measures to eliminate these causes are specified. For example, the daily growth of tomato seedlings should be at least 3-5 cm for 10 days after planting and 2-3 cm in the next 10 days. The system revealed by morphological features of the growth and development of tomatoes that the reason for the lag in seedling growth is a lack of mineral root nutrition in this area of the cultivated land. Additional nutrient solutions should be made for specific plants or a specific site. At the fruiting stage of tomatoes, the focus is on controlling the size of the fruits. In this case, a detailed video review of the fruits is performed. The obtained data of video images of fruits can also be used for the selective collection of ripe tomatoes.

Применение предлагаемого способа и устройства позиционирования мобильного агрегата при возделывании агрокультуры позволяет непрерывно оценивать качество выполняемых технологических процессов и при необходимости оперативно и экономно воздействовать на ход технологического процесса для повышения его качества, а также для увеличения продуктивности агрокультур.The application of the proposed method and device for positioning a mobile unit in the cultivation of agricultural crops allows you to continuously evaluate the quality of the technological processes and, if necessary, quickly and economically influence the process to increase its quality, as well as to increase agricultural productivity.

Claims

A device for positioning a mobile unit when cultivating agricultural crops, comprising a first artificial vision unit located on a mobile device, a video signal processing unit, characterized in that the device includes an unmanned aerial vehicle, a second artificial vision unit, two data transmission-reception units, a test and control unit , orientation block in three-dimensional coordinates, while an unmanned aerial vehicle has the ability to move within cultivated land, the first receiving unit data transmitters, an integrated testing and control unit, an orientation unit in three-dimensional coordinates are mounted on a land mobile vehicle, a second artificial vision unit and a second data reception and transmission unit are placed on an unmanned aerial vehicle, while the output of the second artificial vision unit is connected to the input of the second reception unit - data transmission, the output of the first data transmission and reception unit is connected to the first input of the integrated testing and control unit, the output of the orientation unit in three-dimensional coordinates nen with the second input of the built-in testing and control unit.