RU2725482C1 - Method and device for automatic control of agricultural crops cultivating - Google Patents

Method and device for automatic control of agricultural crops cultivating Download PDF

Info

Publication number
RU2725482C1
RU2725482C1 RU2019118575A RU2019118575A RU2725482C1 RU 2725482 C1 RU2725482 C1 RU 2725482C1 RU 2019118575 A RU2019118575 A RU 2019118575A RU 2019118575 A RU2019118575 A RU 2019118575A RU 2725482 C1 RU2725482 C1 RU 2725482C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
crops
module
soil
complex
Prior art date
Application number
RU2019118575A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Дикарев
Андрей Владимирович Гурьянов
Светлана Витальевна Мурашова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Авангард" filed Critical Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority to RU2019118575A priority Critical patent/RU2725482C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2725482C1 publication Critical patent/RU2725482C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24Earth materials

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.SUBSTANCE: method comprises assessing soil composition of arable land and its production potential from soil samples, monitoring the state of development of crops based on their video images obtained using a visual inspection module, and industrial impact on technological processes. Samples and fragments of crops are taken and delivered from depressions of the site by means of robotic apparatuses, during operation of which no harmful effect on soil and agricultural crops is excluded. At the first stage, evaluation of composition of soil and its production potential is carried out by comparing video images of agricultural crops on the site, based on results of comparing video images, the site is divided into sections homogeneous by composition of soil and its potential. At the second stage of assessment, depressive areas are identified, at which technogenic impacts increasing the soil potential are required, and fragments of agricultural crops and soil samples are delivered from these depressive areas. That is followed by laboratory analysis of composition of soil and crops for each depressive area, and cultivation processes, agricultural crops and soil are developed and implemented. First and the second modems are installed respectively on the laboratory-control complex and the delivery module, in each of which a harmonic oscillation is generated at frequency ω, and manipulated in phase by a modulating code. Formed complex signal with the phase shift keying is converted in frequency using a frequency ω1st heterodyne. Voltage of 1st intermediate frequency ω=ω+ωis selected, amplified by power, emitted in ether, received at another object, amplified by power, converted by frequency using frequency ωof 2nd heterodyne. Allocate voltage 2nd intermediate frequency ω=ω–ω=ωmultiply voltage of 1st heterodyne frequency ωisolated complex signal with phase shift keying at a frequency ω2nd heterodyne performed its synchronous detection using voltage 2nd heterodyne with frequency ωas a reference voltage. Low-frequency voltage proportional to the modulating code is picked up and used. In laboratory-controlled system complex signals with a phase shift keying radiate at a frequency of ω=ω=ωand receiving at the frequency ω=ω=ωwhere ωis the third intermediate frequency, and on the module for delivering fragments of agricultural crops, on the contrary, complex signals with phase manipulation are emitted at frequency ω, and are received at frequency ω. ωand ωfrequency of heterodyne spread on the value of the second intermediate frequency ω–ω=ωModulation code M(t) on the laboratory-control complex includes commands for controlling on-board systems of the fragments delivery module, and video images of agricultural crops are included in the modulating code M(t) of the delivery module. Proposed device comprises laboratory-control complex, visual control module, module to deliver fragments from site to complex and visual control module. Note here that unmanned aerial vehicle is used as delivery module. Laboratory-control complex and delivery module are interconnected by info-communication link. Communication means are made in the form of two modems, the first of which is placed on the complex, and the second one – on the module of fragments delivery. Each modem comprises series-connected master oscillator, phase manipulator, the second input of which is connected to the output of discrete messages source, 1st mixer, 2nd input of which is connected to the output of the first heterodyne, amplifier of 1st intermediate frequency, 1st power amplifier, duplexer, input-output of which is connected to transceiving antenna, 2nd power amplifier, 2nd mixer, second input of which is connected to 2nd heterodyne output, 2nd amplifier intermediate frequency, multiplier, 2nd input of which is connected to output of 1st heterodyne, band-pass filter and phase detector, the second input of which is connected to output of 2nd heterodyne, and output is modem output. On complex signals with a phase shift keying are emitted at a frequency ω=ω=ωand accepted – at frequency ω=ω=ωand the delivery module with the phase shift keying signals are emitted at a frequency of ωbut taken at ωFrequency heterodynes ωand ωare separated by value of 2nd intermediate frequency ω–ω=ωEFFECT: inventions allow improving control efficiency of agricultural crops cultivation processes.2 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемые способ и устройство относятся к области сельского хозяйства, в частности к реализации управляемых технологий земледелия, и могут быть использованы в отрасли полевого растениеводства.The proposed method and device relate to the field of agriculture, in particular to the implementation of controlled agricultural technologies, and can be used in the field of crop production.

Известны способы и устройства автоматического управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур (авт. свид. СССР №903.767; патенты РФ №№2.156.057, 2.265.989, 2.378.159, 2.444.177, 2.471.338, 2.489.846, 2.492.626, 2.538.997, 2.558.225, 2.586.142; патенты США №№6.199.000, 6.421.010, 6.700.486; патент Германии №4.442.171; патент Франции №2.671.534; Жукова О. Точность на полях. Журнал «Агропрофи», раздел Растениеводство, 2008, №3, с. 12-34; Рунов Б.А., Пильникова Н.В. Основы технологии точного земледелия. СПб, АФИ, 2012, с. 39-40 и другие).Known methods and devices for automatic control of the processes of cultivation of crops (ed. Certificate of the USSR No. 903.767; RF patents No. 2.156.057, 2.265.989, 2.378.159, 2.444.177, 2.471.338, 2.489.846, 2.492.626 , 2.538.997, 2.558.225, 2.586.142; U.S. Patent Nos. 6,199,000, 6,421,010, 6,700,486; German Patent 4,442,171; French Patent 2,671,534; Zhukova O. Field Precision. Agroprofy Magazine, section Plant Growing, 2008, No. 3, pp. 12-34; Runov B.A., Pilnikova N.V. Fundamentals of Precision Agriculture Technology. St. Petersburg, AFI, 2012, pp. 39-40 and others).

Из известных способов и устройств наиболее близкими к предлагаемым являются «Способ и устройство автоматического управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур» (патент РФ №2.538.997, А01G 1/00, 2012), которые и выбраны в качестве прототипов.Of the known methods and devices closest to the proposed are "Method and device for automatic control of the processes of cultivation of agricultural crops" (RF patent No. 2.538.997, А01G 1/00, 2012), which are selected as prototypes.

Известные способ и устройство предусматривают оценку состава почвы возделываемого угодья и ее продукционного потенциала по пробам почвы, контроль состояния развития сельскохозяйственных культур по видеоизображениям сельскохозяйственных культур, полученным с помощью модуля визуального контроля, и техногенные воздействия на технологические процессы. Взятие и доставку проб почвы и фрагментов сельскохозяйственных культур с депрессивных участков возделываемого угодья выполняют с помощью роботизированных аппаратов, при функционировании которых исключается вредное воздействие на почву и сельскохозяйственные культуры. Причем оценку состава почвы, ее продукционного потенциала и контроль состояния развития производят в два этапа.The known method and device provide for assessing the composition of the soil of the cultivated land and its production potential by soil samples, monitoring the state of development of crops by video images of crops obtained using the visual control module, and technogenic impacts on technological processes. Sampling and delivery of soil samples and crop fragments from depressed areas of cultivated land is carried out using robotic apparatus, the functioning of which eliminates the harmful effects on soil and crops. Moreover, the evaluation of the composition of the soil, its production potential and monitoring the state of development is carried out in two stages.

При этом на первом этапе оценку состава почвы и ее продукционного потенциала осуществляют сравнением видеоизображений культур, находящихся на возделываемом угодье. По результатам сравнения видеоизображений возделываемое угодье разбивают на участки, однородные по составу почвы и ее продукционному потенциалу.At the same time, at the first stage, the soil composition and its production potential are assessed by comparing video images of crops located on the cultivated land. According to the results of comparing video images, the cultivated land is divided into sections that are homogeneous in soil composition and its production potential.

На втором этапе оценки выявляют депрессивные участки возделываемого угодья, на которых необходимы техногенные воздействия, увеличивающие продукционный потенциал почвы. С этих депрессивных участков осуществляют доставку фрагментов сельскохозяйственных культур и проб почвы.At the second stage of the assessment, depressed areas of the cultivated land are identified that require technogenic impacts that increase the production potential of the soil. From these depressed areas, crop fragments and soil samples are delivered.

После этого выполняют лабораторный анализ состава почвы и сельскохозяйственных культур для каждого депрессивного участка возделываемого угодья. Вырабатывают и осуществляют техногенные воздействия на технологические процессы возделывания, сельскохозяйственные культуры и почву для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур на депрессивных участках возделываемого угодья. В устройство введен модуль доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья в лабораторно-управляющий комплекс. При этом в качестве модуля доставки фрагментов растений с возделываемого угодья применен беспилотный летающий аппарат. Модуль визуального контроля состояния сельскохозяйственных культур на возделываемом угодье, лабораторно-управляющий комплекс и модуль доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья связаны между собой инфокоммуникационной связью, от которой в значительной степени зависит эффективность управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур в режиме реального времени без травмирования почвы и сельскохозяйственных культур.After this, a laboratory analysis of the composition of the soil and crops for each depressed plot of cultivated land is performed. They produce and carry out technogenic impacts on the technological processes of cultivation, crops and soil to increase the productivity of crops in depressed areas of cultivated land. A module for delivering crop fragments from cultivated land to the laboratory control complex has been introduced into the device. At the same time, an unmanned flying vehicle was used as a module for the delivery of plant fragments from the cultivated land. The module for visual monitoring of the state of crops on the cultivated land, the laboratory control complex and the module for the delivery of crop fragments from the cultivated land are interconnected by an infocommunication link, on which the efficiency of managing crops in real time depends largely on without damaging the soil and agricultural cultures.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур путем использования в качестве средств инфокоммуникационной связи модемы дуплексной радиосвязи с применением двух частот и сложных сигналов с фазовой манипуляцией.An object of the invention is to increase the efficiency of control of the processes of cultivation of crops by using duplex radio modems as means of infocommunication using two frequencies and complex signals with phase shift keying.

Поставленная задача решается тем, что способ автоматического управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур, предусматривающий, в соответствии с ближайшим аналогом, оценку состава почвы возделываемого угодья и ее продукционного потенциала по пробам почвы, контроль состояния развития сельскохозяйственных культур по видеоизображениям сельскохозяйственных культур, полученным с помощью модуля визуального контроля, и техногенные воздействия на технологические процессы, при этом взятие и доставку проб почвы и фрагментов сельскохозяйственных культур с депрессивных участков возделываемого угодья выполняют с помощью роботизированных аппаратов, при функционировании которых исключается вредное воздействие на почву и сельскохозяйственные культуры, оценку состава почвы и ее продукционного потенциала и контроль состояния развития сельскохозяйственных культур производят в два этапа, на первом этапе оценку состава почвы и ее продукционного потенциала осуществляют сравнением видеоизображений сельскохозяйственных культур, находящихся на возделываемом угодье, и по результатам сравнения видеоизображений сельскохозяйственных культур возделываемое угодье разбивают на участки, однородные по составу почвы и ее продукционному потенциалу, а на втором этапе оценки выявляют депрессивные участки возделываемого угодья, на которых необходимы техногенные воздействия, увеличивающие продукционный потенциал почвы, и с этих депрессивных участков осуществляют доставку фрагментов сельскохозяйственных культур и проб почвы, после этого выполняют лабораторный анализ состава почвы и сельскохозяйственных культур для каждого депрессивного участка возделываемого угодья, вырабатывают и осуществляют техногенные воздействия на технологические процессы возделывания, сельскохозяйственные культуры и почву для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур на депрессивных участках возделываемого угодья, отличается от ближайшего аналога тем, что устанавливают первый и второй модемы соответственно на лабораторно-управляющем комплексе и модуле доставки фрагментов сельскохозяйственных культур, в каждом из которых формируют гармоническое колебание на частоте ωс, манипулируют его по фазе модулирующим кодом, сформированный сложный сигнал с фазовой манипуляцией преобразуют по частоте с использованием частоты ωг1 первого гетеродина, выделяют напряжение первой промежуточной частоты ωпр1сг1, усиливают его по мощности, излучают в эфир, принимают на другом объекте, усиливают по мощности, преобразуют по частоте с использованием частоты ωг1 второго гетеродина, выделяют напряжение второй промежуточной частоты ωпp2пр1г1с, перемножают с напряжением первого гетеродина с частотой ωг2, выделяют сложный сигнал с фазовой манипуляцией на частоте ωг1 второго гетеродина, осуществляют его синхронное детектирование с использованием напряжения второго гетеродина с частотой ωг1 в качестве опорного напряжения, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное модулирующему коду, и используют его, при этом на лабораторно-управляющем комплексе сложные сигналы с фазовой манипуляцией излучают на частоте ω1пр1г2, а принимают на частоте ω2пр3г1, где ωпр3 - третья промежуточная частота, а на модуле доставки фрагментов сельскохозяйственных культур, наоборот, сложные сигналы с фазовой манипуляцией излучают на частоте ω2, а принимают - на частоте ω1, частоты ωг1 и ωг2 гетеродинов разносят на значение второй промежуточной частоты ωг2г1пр2, в модулирующий код M1(t) на лабораторно-управляющем комплексе включают команды на управление бортовыми системами модуля доставки фрагментов сельскохозяйственных культур, в моделирующий код M2(t) модуля доставки фрагментов сельскохозяйственных культур включают видеоизображения сельскохозяйственных культур.The problem is solved in that the method of automatic control of the processes of cultivation of crops, providing, in accordance with the closest analogue, an assessment of the composition of the soil of the cultivated land and its production potential by soil samples, monitoring the state of development of crops by video images of crops obtained using the visual module control, and technological impacts on technological processes, while taking and delivering soil samples and crop fragments from depressed areas of cultivated land are performed using robotic apparatus, the functioning of which eliminates harmful effects on soil and crops, assessing the composition of the soil and its production potential and monitoring the state of development of crops is carried out in two stages, at the first stage, the soil composition and its production potential are assessed by comparing the video image cultivation of crops located on the cultivated land, and according to the results of comparing video images of agricultural crops, the cultivated land is divided into sections that are homogeneous in soil composition and its production potential, and at the second stage of the assessment, depressed sections of the cultivated land are identified that require technogenic impacts that increase production the potential of the soil, and from these depressed areas, fragments of crops and soil samples are delivered, then laboratory analysis of the composition of the soil and crops for each depressed area of the cultivated land is carried out, and technological effects on cultivation processes, crops and soil are developed and carried out to increase crop productivity in depressed areas of cultivated land, differs from the closest analogue in that they install the first and second modems, respectively but at the laboratory control complex and the module for the delivery of crop fragments, each of which generate a harmonic oscillation at a frequency ω s , manipulate it in phase with a modulating code, the generated complex signal with phase manipulation is converted in frequency using the frequency ω g1 of the first local oscillator, voltage of the first intermediate frequency ω pr1 = ω s + ω g1 , amplify it by power, radiate it, receive it on another object, increase power, convert it by frequency using frequency ω g1 of the second local oscillator, isolate the voltage of the second intermediate frequency ω p2 = ω pr1 -ω g1 = ω s , multiplied with the voltage of the first local oscillator with a frequency of ω g2 , a complex signal with phase shift keying at a frequency ω g1 of the second local oscillator is isolated, it is synchronously detected using the voltage of the second local oscillator with a frequency of ω g1 as a reference voltage, emit low-frequency voltage proportional modulating his code, and using it, while on laboratory control complex complex signals with a phase shift keying radiate at frequency ω 1 = ω pr1 = ω r2, and receiving at the frequency ω 2 = ω PR3 = ω z1 where ω PR3 - third intermediate frequency, and on the module for the delivery of fragments of agricultural crops, on the contrary, complex signals with phase manipulation emit at a frequency of ω 2 , and receive at a frequency of ω 1 , the frequencies of ω g1 and ω g2 of local oscillators are carried by the value of the second intermediate frequency ω g2g1 = ω CR2 , the modulating code M 1 (t) at the laboratory control complex includes commands for controlling the on-board systems of the module for the delivery of crop fragments; the modeling code M 2 (t) for the module for delivering the crop fragments includes video images of crops.

Поставленная задача решается тем, что устройство автоматического управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, лабораторно-управляющий комплекс, модуль визуального контроля состояния сельскохозяйственных культур на возделываемом угодье, модуль доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья в лабораторно-управляющий комплекс, при этом в качестве модуля доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья применяют беспилотный летающий аппарат, модуль визуального контроля состояния сельскохозяйственных культур на возделываемом угодье, лабораторно-управляющий комплекс и модуль доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья связаны между собой инфокоммуникационной связью, отличается от ближайшего аналога тем, что средства инфокоммуникационной связи снабжены двумя модемами, первый из которых размещен на лабораторно-управляющем комплексе, а второй - на модуле доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья, причем каждый модем содержит последовательно включенные задающий генератор, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилитель первой промежуточной частоты, первый усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, второй усилитель мощности, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, усилитель второй промежуточной частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосовой фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является выходом модема, при этом на лабораторно-управляющем комплексе сложные сигналы с фазовой манипуляцией излучаются на частоте ω1пp1г2, а принимаются - на частоте ω2пр3г1, а на модуле доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья, наоборот, сложные сигналы с фазовой манипуляцией излучаются на частоте ω2, а принимаются на частоте ω1, частоты ωг1 и ωг2 гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частотыThe problem is solved in that the device for automatic control of the processes of cultivation of crops, containing, in accordance with the closest analogue, a laboratory control complex, a module for visual monitoring of the condition of crops on the cultivated land, a module for the delivery of fragments of crops from the cultivated land to the laboratory control complex Moreover, an unmanned aerial vehicle, a module for visual monitoring the state of crops on the cultivated field, a laboratory control complex and a module for delivering crop fragments from the cultivated field are connected with each other as an infocommunication connection as a module for delivering crop fragments from a cultivated field, differs from the nearest analogous to the fact that the means of infocommunication are equipped with two modems, the first of which is located at the laboratory control complex, and the second at m a module for delivering crop fragments from the cultivated field, each modem containing a serially connected master oscillator, a phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the source of discrete messages, the first mixer, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, the amplifier of the first intermediate frequency, the first amplifier power, a duplexer, the input-output of which is connected to the transceiver antenna, a second power amplifier, a second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, a second intermediate frequency amplifier, a multiplier, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, a bandpass filter and a phase detector a second input coupled to an output of the second oscillator, and the output is the output of the modem, with laboratory-controlled complex complex signals with a phase shift keying emitted at the frequency ω 1 = ω pp1 = ω r2, and accepted - at frequency ω 2 = ω PR3 = ω g1 , and on the module Crop fragments from arable land, on the contrary, complex signals with phase shift keying are emitted at a frequency of ω 2 and received at a frequency of ω 1 , the frequencies of ω g1 and ω g2 of local oscillators are spaced by the value of the second intermediate frequency

ωг2г1пр2.w r1 r2 -ω = ω WP2.

Взаимное расположение блоков, реализующих предлагаемый способ автоматического управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур, изображено на фиг. 1. Структурные схемы первого 1.1 и второго 1.2 модемов предоставлены на фиг. 2 и 3. Частотная диаграмма, иллюстрирующая преобразование сигналов, показана на фиг. 4.The mutual arrangement of blocks implementing the proposed method for automatic control of the processes of cultivation of crops is shown in FIG. 1. Structural diagrams of the first 1.1 and second 1.2 modems are provided in FIG. 2 and 3. A frequency diagram illustrating signal conversion is shown in FIG. 4.

Устройство автоматического управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур включает лабораторно-управляющий комплекс 1, модуль 2 визуального контроля состояния сельскохозяйственных культур на возделываемом угодье 3, модуль 4 доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья 3 в лабораторно-управляющий комплекс 1. Модуль 2 визуального контроля состояния сельскохозяйственных культур на возделываемом угодье 3, лабораторно-управляющий комплекс 1 и модуль 4 доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья 3 связаны между собой средствами 5 инфокоммуникационной связи, с использованием модемов 1.1 и 1.2. На фиг. 1 введены следующие обозначения: 6 - исполнительный рабочий агрегат реализации агропроцессов, 7 - участки возделываемого угодья 3, однородные по составу почвы и ее продукционному потенциалу. В качестве модуля 4 доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья 3 применен беспилотный летающий аппарат. Модуль 2 визуального контроля установлен на модуле 4 доставки фрагментов сельскохозяйственных культур.The device for automatic control of crop cultivation processes includes a laboratory control complex 1, module 2 for visual monitoring of the state of crops on cultivated land 3, module 4 for delivering crop fragments from cultivated land 3 to laboratory control complex 1. Module 2 for visual control of the state of crops on cultivated land 3, the laboratory control complex 1 and module 4 for delivering crop fragments from cultivated land 3 are interconnected by means of infocommunication 5, using modems 1.1 and 1.2. In FIG. 1, the following designations are introduced: 6 - the executive working unit for the implementation of agricultural processes, 7 - cultivated land plots 3, homogeneous in soil composition and its production potential. As module 4, the delivery of fragments of agricultural crops from cultivated land 3 used an unmanned aerial vehicle. The visual control module 2 is installed on the module 4 for the delivery of crop fragments.

Первый 1.1 и второй 1.2 модемы содержат последовательно включенные задающий генератор 8.1 (8.2), фазовый манипулятор 10.1 (10.2), второй вход которого соединен с выходом источника 9.1 (9.2) дискретных сообщений, первый смеситель 12.1 (12.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 11.1(11.2), усилитель 13.1 (13.2) первой промежуточный частоты, первый усилитель 14.1 (14.2) мощности, дуплексер 15.1 (15.2), вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 16.1 (16.2), второй усилитель 17.1 (17.2) мощности, второй смеситель 19.1 (19.2), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 18.1 (18.2), усилитель 20.1 (20.2) второй промежуточной частоты, перемножитель 21.1 (21.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 11.1(11.2), полосовой фильтр 22.1 (22.2) и фазовый детектор 23.1 (23.2), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 18.1 (18.2), а выход является выходом первого 1.1 (второго 1.2) модема.The first 1.1 and second 1.2 modems contain a serially connected master oscillator 8.1 (8.2), a phase manipulator 10.1 (10.2), the second input of which is connected to the output of the source 9.1 (9.2) of discrete messages, the first mixer 12.1 (12.2), the second input of which is connected to the output the first local oscillator 11.1 (11.2), the first intermediate frequency amplifier 13.1 (13.2), the first power amplifier 14.1 (14.2), the duplexer 15.1 (15.2), the input-output of which is connected to the transceiver antenna 16.1 (16.2), the second power amplifier 17.1 (17.2) , the second mixer 19.1 (19.2), the second input of which is connected to the output of the second local oscillator 18.1 (18.2), the amplifier 20.1 (20.2) of the second intermediate frequency, the multiplier 21.1 (21.2), the second input of which is connected to the output of the first local oscillator 11.1 (11.2), strip a filter 22.1 (22.2) and a phase detector 23.1 (23.2), the second input of which is connected to the output of the second local oscillator 18.1 (18.2), and the output is the output of the first 1.1 (second 1.2) modem.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

В ходе автоматического управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур оценку состава почвы и ее продукционного потенциала, контроль состояния развития сельскохозяйственных культур выполняют в два этапа:In the course of automatic control of the processes of cultivation of agricultural crops, an assessment of the composition of the soil and its production potential, control of the state of development of agricultural crops is carried out in two stages:

1) на первом этапе в качестве источника информации о составе почвы и ее продукционном потенциале используют видеоизображения сельскохозяйственных культур, находящихся на возделываемом угодье, полученные средствами технического зрения. Видеоизображения различных участков возделываемого угодья сравнивают и по результатам сравнения видеоизображений возделываемое угодье разбивают на участки, однородные по составу почвы и ее продукционному потенциалу;1) at the first stage, as a source of information about the composition of the soil and its production potential, video images of crops located on the cultivated land obtained by means of technical vision are used. The video images of the different areas of the cultivated land are compared and according to the results of the comparison of the video images, the cultivated land is divided into sections that are homogeneous in soil composition and its production potential;

2) на втором этапе выявляют депрессивные участки возделываемого угодья, на которых необходимы техногенные воздействия для увеличения продукционного потенциала почвы, и с депрессивных участков доставляют фрагменты сельскохозяйственных культур и пробы почвы. Для каждого депрессивного участка возделываемого угодья производят лабораторный анализ фрагментов сельскохозяйственных культур и состава почвы и на основе результатов лабораторного анализа вырабатывают и осуществляют техногенные воздействия на сельскохозяйственные культуры и почву.2) at the second stage, depressed areas of cultivated land are identified that require technogenic impacts to increase the production potential of the soil, and fragments of crops and soil samples are delivered from depressed areas. For each depressed plot of cultivated land, laboratory analysis of crop fragments and soil composition is performed and, based on the results of laboratory analysis, anthropogenic impacts on crops and soil are developed and implemented.

Получение видеоизображений сельскохозяйственных культур, доставку фрагментов сельскохозяйственных культур и проб почвы с депрессивных участков возделываемого угодья обеспечивают с помощью роботизированных аппаратов, при функционировании которых исключается вредное воздействие на почву и сельскохозяйственные культуры.Obtaining video images of crops, delivery of fragments of crops and soil samples from depressed areas of the cultivated land is provided with the help of robotic devices, the functioning of which eliminates the harmful effects on soil and crops.

В ходе возделывания сельскохозяйственных культур модуль 4 доставки в заданное технологическим процессом время по команде с лабораторно-управляющего комплекса 1 осуществляет облет возделываемого угодья 3 и с помощью модуля 2 визуального контроля выполняет съемку сельскохозяйственных культур.During the cultivation of crops, the delivery module 4 at a time specified by the technological process, upon a command from the laboratory control complex 1, circled the cultivated land 3 and, using the visual inspection module 2, takes pictures of crops.

Для этого задающим генератором 8.1 формируется гармоническое колебаниеTo do this, a harmonic oscillation is generated by the 8.1 master oscillator

uc1(t)=Uc1⋅cos(ωctc1), 0≤t≤Tc1,u c1 (t) = U c1 ⋅cos (ω ct + ϕ c1 ), 0≤t≤T c1 ,

которое поступает на первый вход фазового манипулятора 10.1, на второй вход которого подается модулирующий код M1(t) с выхода источника 9.1 дискретных сообщений. В качестве модулирующего кода M1(t) могут быть команды по управлению беспилотным летающим аппаратом и включению модуля 2 визуального контроля состояния сельскохозяйственных культур на возделываемом угодье 3.which is fed to the first input of the phase manipulator 10.1, to the second input of which a modulating code M 1 (t) is supplied from the output of the source 9.1 discrete messages. As the modulating code M 1 (t), there may be commands for controlling an unmanned aerial vehicle and turning on module 2 for visual monitoring of the state of crops on cultivated land 3.

На выходе фазового манипулятора 10.1 формируется сложный ФМн сигналA complex PSK signal is generated at the output of the phase manipulator 10.1

u1(t)=U1⋅cos[ωct+ϕк1(t)+ϕc1], 0≤t≤Tc1,u 1 (t) = U 1 ⋅cos [ω c t + ϕ k1 (t) + ϕ c1 ], 0≤t≤T c1 ,

где ϕк1(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M1(t), причем ϕк1(t)- const при Kτэ<t<(k+1)τэ и может изменяться скачком при t=kτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2, …, N);where ϕ k1 (t) = {0, π} is the manipulated phase component that displays the phase manipulation law in accordance with the modulating code M 1 (t), and ϕ k1 (t) is const for Kτ e <t <(k + 1 ) τ e and can change abruptly at t = kτ e , i.e. at the borders between elementary premises (k = 1, 2, ..., N);

τэ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Tc1 (Tc1э⋅N);τ e , N is the duration and number of chips that make up the signal of duration T c1 (T c1 = τ e ⋅ N);

который поступает на первый вход смесителя 12.1. На второй вход последнего подается напряжение гетеродина 11.1which goes to the first input of the mixer 12.1. The second input of the last voltage of the local oscillator 11.1

uг1(t)=Uг1⋅cos(ωг1t+ϕг1).u g1 (t) = U g1 ⋅cos (ω g1 t + ϕ g1 ).

На выходе смесителя 12.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 13.1 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частотыAt the output of the mixer 12.1, voltages of combination frequencies are generated. Amplifier 13.1 distinguishes the voltage of the first intermediate (total) frequency

uпр1(t)=Uпр1⋅cos[ωпр1t+ωк1(t)+ϕпр1], 0≤t≤Tc1,u CR1 (t) = U CR1 ⋅cos [ω CR1 t + ω K1 (t) + ϕ CR1 ], 0≤t≤T c1 ,

где

Figure 00000001
Where
Figure 00000001

ωпр1сг1 - первая промежуточная (суммарная) частота (фиг. 4);ω pr1 = ω s + ω g1 - the first intermediate (total) frequency (Fig. 4);

ϕпр1с1г1.ϕ pr1 = ϕ c1 + ϕ g1 .

Это напряжение после усиления в усилителе 14.1 мощности через дуплексер 15.1 поступает в приемопередающую антенну 16.1, излучается ею в эфир на частоте ω1пр1, улавливается приемопередающей антенной 16.2 модуля 4 доставки и через дуплексер 15.2 и усилитель 16.2 мощности поступает на первый вход смесителя 19.2, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 18.2:This voltage after amplification in the power amplifier 14.1 through the duplexer 15.1 enters the transceiver antenna 16.1, is radiated by it at a frequency ω 1 = ω pr1 , is picked up by the transceiver antenna 16.2 of the delivery module 4 and is fed to the first input of the mixer 19.2 through the duplexer 15.2 and the power amplifier 16.2 , the second input of which the local oscillator voltage 18.2 is supplied:

Uг1(t)=Uг1⋅cos(ωг1t+ωг1).U g1 (t) = U g1 ⋅cos (ω g1 t + ω g1 ).

На выходе смесителя 19.2 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 20.2 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты:At the output of the mixer 19.2, voltages of combination frequencies are generated. Amplifier 20.2 distinguishes the voltage of the second intermediate (differential) frequency:

uпp2(t)=Uпp2⋅cos[ωпp2t+ϕк1(t)+ϕпр2], 0≤t≤Tс1,u p2 (t) = U p2 ⋅cos [ω p2 t + ϕ k1 (t) + ϕ pr2 ], 0≤t≤T s1 ,

где

Figure 00000002
Where
Figure 00000002

ωпp2пр1г1 - вторая промежуточная (разностная) частота;ω p2 = ω pr1 -ω g1 - the second intermediate (difference) frequency;

ϕпр1пр1г1,ϕ pr1 = ϕ pr1g1 ,

которое поступает на первый вход перемножителя 21.2, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 11.2which goes to the first input of the multiplier 21.2, to the second input of which the local oscillator voltage 11.2

uг2(t)=Uг2⋅cos(ωг2t+ϕг2).u z2 (t) = U r2 ⋅cos (ω t + φ r2 r2).

На выходе перемножителя 21.2 образуется напряжениеAt the output of the multiplier 21.2 voltage is formed

u2(t)=U2⋅cos[ωг1t-ϕк1(t)+ϕг1], 0≤t≤Tc1;u 2 (t) = U 2 ⋅cos [ω g1 t-ϕ k1 (t) + ϕ g1 ], 0≤t≤T c1 ;

где

Figure 00000003
Where
Figure 00000003

которое выделяется полосовым фильтром 22.2 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 23.2, на второй (опорный) вход которого подается напряжение гетеродина 18.2which is allocated by a band-pass filter 22.2 and arrives at the first (information) input of the phase detector 23.2, at the second (reference) input of which the local oscillator voltage 18.2 is supplied

uг1(t)=Uг1⋅cos(ωг1г1).u g1 (t) = U g1 ⋅cos (ω g1 + ϕ g1 ).

В результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 23.2 образуется низкочастотное напряжениеAs a result of synchronous detection, a low-frequency voltage is generated at the output of the phase detector 23.2

uн1(t)=Uн1⋅cos ϕk1(t), 0≤t≤Tс1,u H1 (t) = U H1 ⋅cos φ k1 (t), 0≤t≤T c1,

где

Figure 00000004
Where
Figure 00000004

пропорциональное модулирующему коду M1(t). Это напряжение поступает на исполнительные органы модуля 4 доставки.proportional to the modulating code M 1 (t). This voltage is supplied to the actuators of the delivery module 4.

Полученные видеоизображения сельскохозяйственных культур с помощью модуля 4 передают по радиоканалу в лабораторно-управляющий комплекс 1.The resulting video images of crops using module 4 are transmitted over the air to the laboratory control complex 1.

Для этого задающим генератором 8.2 формируют гармоническое колебаниеTo do this, the master oscillator 8.2 form a harmonic oscillation

uc2(t)=Uc2⋅cos(ωct+ϕс2), 0≤t≤Tc2,u c2 (t) = U c2 ⋅cos (ω c t + ϕ c2 ), 0≤t≤T c2 ,

которое поступает на первый вход фазового манипулятора 10.2, на второй вход которого подается модулирующий код M2(t) с выхода источника 9.2 дискретных сообщений. В качестве модулирующего кода M2(t) могут быть оценка состава почвы возделываемого угодья и ее продукционный потенциал, состояние развития сельскохозяйственных культур.which is fed to the first input of the phase manipulator 10.2, to the second input of which a modulating code M 2 (t) is supplied from the output of the source 9.2 discrete messages. As the modulating code M 2 (t) can be an assessment of the composition of the soil of the cultivated land and its production potential, the state of development of crops.

На выходе фазового манипулятора 10.2 формируется сложный ФМн сигналA complex PSK signal is formed at the output of the phase manipulator 10.2

u3(t)=U3⋅cos[ωct+ϕк2(t)+ϕс2], 0≤t≤Tc2,u 3 (t) = U 3 ⋅cos [ω c t + φ k2 (t) + φ s2], 0≤t≤T c2,

где ϕк2(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M2(t), который поступает на первый вход смесителя 12.2. На второй вход последнего подается напряжение гетеродина 11.2where ϕ k2 (t) = {0, π} is the manipulated phase component that displays the phase manipulation law in accordance with the modulating code M 2 (t), which is fed to the first input of the mixer 12.2. The second input of the latter is the voltage of the local oscillator 11.2

uг2(t)=Uг2⋅cos(ωг2t+ϕг2).u z2 (t) = U r2 ⋅cos (ω t + φ r2 r2).

На выходе смесителя 12.2 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 13.2 выделяется напряжение третьей промежуточной (разностной) частотыAt the output of the mixer 12.2, voltages of combination frequencies are generated. Amplifier 13.2 stands out the voltage of the third intermediate (differential) frequency

uпр3(t)=Uпp3⋅cos[ωпр3t-ϕк2(t)+ϕпр3], 0≤t≤Tc2,u pr3 (t) = U p3 ⋅cos [ω pr3 t-ϕ k2 (t) + ϕ pr3 ], 0≤t≤T c2 ,

где

Figure 00000005
Where
Figure 00000005

ωпр3г2с - третья промежуточная (разностная) частота; PR3 ω = ω z2with - third intermediate (difference) frequency;

ϕпр3г2с2, PR3 cp = φ -φ r2 s2

которое после усиления в усилителе 14.2 мощности через дуплексер 15.2 поступает в приемопередающую антенну 16.2, излучаются ею в эфир на частоте ω2пр3, улавливается приемопередающей антенной 16.1 и через дуплексер 15.1 и усилитель 17.1 мощности поступает на первый вход смесителя 19.1, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 18.1which, after amplification in the power amplifier 14.2 through the duplexer 15.2, enters the transceiver antenna 16.2, is radiated by it at a frequency ω 2 = ω pr3 , is captured by the transceiver antenna 16.1 and through the duplexer 15.1 and the power amplifier 17.1 is fed to the first input of the mixer 19.1, to the second input which the local oscillator voltage is 18.1

uг2(t)=Uг2⋅cos(ωг2t+ϕг2).u z2 (t) = U r2 ⋅cos (ω t + φ r2 r2).

На выходе смесителя 19.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 20.1 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частотыAt the output of the mixer 19.1, voltages of combination frequencies are generated. Amplifier 20.1 distinguishes the voltage of the second intermediate (differential) frequency

uпp4(t)=Uпp4⋅cos[ωпp2t+ϕк2(t)+ϕпр4], 0≤t≤Tc2,u pp4 (t) = U p4 ⋅cos [ω p2 t + ϕ k2 (t) + ϕ pr4 ], 0≤t≤T c2 ,

где

Figure 00000006
Where
Figure 00000006

ωпр2г2пр3 - вторая промежуточная (разностная) частота; np2 ω = ω z2PR3 - second intermediate (difference) frequency;

ϕпр4г2пр3, WP4 cp = φ -φ r2 PR3,

которое поступает на первый вход перемножителя 21.1, на второй вход которого подается напряжение uг1(t) гетеродина 11.1. На выходе перемножителя 21.1 образуется напряжениеwhich is supplied to the first input of the multiplier 21.1, the second input of which is supplied with the voltage u g1 (t) of the local oscillator 11.1. At the output of the multiplier 21.1, a voltage is generated

u4(t)=U4⋅cos[ωг2t+ϕк2(t)+ϕ4], 0≤t≤Tc2,u 4 (t) = U 4 ⋅cos [ω t + φ r2 k2 (t) + φ 4], 0≤t≤T c2,

где

Figure 00000007
Where
Figure 00000007

которое выделяется полосовым фильтром 22.1 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 23.1, на второй (опорный) которого подается напряжение Uг2(t) гетеродина 18.1. В результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 23.1 образуется низкочастотное напряжениеwhich is allocated by the band-pass filter 22.1 and fed to the first (information) input of the phase detector 23.1, to the second (reference) of which the voltage U g2 (t) of the local oscillator 18.1 is supplied. As a result of synchronous detection, a low-frequency voltage is generated at the output of the phase detector 23.1

uн2(t)=Uн2⋅cos ϕk2(t), 0≤t≤Tc2;u n2 (t) = U n2 ⋅cos ϕ k2 (t), 0≤t≤T c2 ;

где

Figure 00000008
Where
Figure 00000008

пропорциональное модулирующему коду M2(t). Это напряжение с выхода модема 1.1 поступает в лабораторно-управляющий комплекс 1, где по видеоизображениям сельскохозяйственных культур сравнивают различные участки возделываемого угодья 3 и по результатам сравнения видеоизображений в цифровом виде возделываемое угодье разбивают на участки 7, однородные по составу почвы и ее продукционному потенциалу.proportional to the modulating code M 2 (t). This voltage from the output of modem 1.1 enters the laboratory-control complex 1, where, according to the video images of agricultural crops, various sections of the cultivated land 3 are compared and, according to the results of the comparison of the video images in digital form, the cultivated land is divided into sections 7, uniform in soil composition and its production potential.

На основе результатов лабораторного анализа развития сельскохозяйственных культур, химического и минерального состава почвы для каждого депрессивного участка 7 вырабатывают и осуществляют техногенные воздействия на сельскохозяйственные культуры и почву для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур возделываемого угодья 3 на депрессивных участках 7 с использованием модемов 1.1 и 1.2.Based on the results of a laboratory analysis of the development of crops, the chemical and mineral composition of the soil for each depressive area 7, they produce and carry out technogenic impacts on crops and soil in order to increase the productivity of agricultural crops 3 in depressed areas 7 using modems 1.1 and 1.2.

При этом частоты ωг1 и ωг2 гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частотыThe frequencies ω g1 and ω g2 local oscillators are spaced by the value of the second intermediate frequency

ωг2г2пр2.w r2 r2 = ω -ω WP2.

Аналогичную дуплексную радиосвязь устанавливают между лабораторно-управляющим комплексом 1 и исполнительным рабочим агрегатом 6 реализации агропроцессов, между модулем 4 доставки фрагментов сельскохозяйственных культур и рабочим агрегатом 6 реализации агропроцессов.A similar duplex radio communication is established between the laboratory control complex 1 and the executive working unit 6 for the implementation of agricultural processes, between the module 4 for delivery of fragments of agricultural crops and the working unit 6 for the implementation of agricultural processes.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивают повышение эффективности управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур. Это достигается за счет использования в качестве средств инфокоммуникационной связи модемов дуплексной радиосвязи с применением двух частот и сложных сигналов с фазовой манипуляцией.Thus, the proposed method and device in comparison with the prototype and other technical solutions for a similar purpose provide an increase in the efficiency of managing the processes of cultivation of crops. This is achieved through the use of duplex radio modems as means of infocommunication communication using two frequencies and complex signals with phase shift keying.

Сложные ФМн сигналы обладают высокой помехоустойчивостью, энергетической и структурной скрытностью.Complex PSK signals have high noise immunity, energy and structural secrecy.

Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени и по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМн сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного ФМн сигнала отнюдь не мала. Она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.The energy secrecy of these signals is due to their high compressibility in time and spectrum with optimal processing, which reduces the instantaneous radiated power. As a result, a complex PSK signal at the receiving point may be masked by noise and interference. Moreover, the energy of a complex PSK signal is by no means small. It is simply distributed over the time-frequency region so that at each point in this region the signal power is less than the power of noise and interference.

Структурная скрытность сложных ФМн сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМн сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемников модемов.The structural secrecy of complex PSK signals is caused by a wide variety of their forms and significant ranges of parameter changes, which makes it difficult to optimally or at least quasi-optimally process complex PSK signals of an a priori unknown structure in order to increase the sensitivity of modem receivers.

Claims (2)

1. Способ автоматического управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур, предусматривающий оценку состава почвы возделываемого угодья и ее продукционного потенциала по пробам почвы, контроль состояния развития сельскохозяйственных культур по видеоизображениям сельскохозяйственных культур, полученным с помощью модуля визуального контроля, и техногенные воздействия на технологические процессы, при этом взятие и доставку проб почвы и фрагментов сельскохозяйственных культур с депрессивных участков возделываемого угодья выполняют с помощью роботизированных аппаратов, при функционировании которых исключается вредное воздействие на почву и сельскохозяйственные культуры, оценку состава почвы и ее продукционного потенциала и контроль состояния развития сельскохозяйственных культур производят в два этапа, на первом этапе оценку состава почвы и ее продукционного потенциала осуществляют сравнением видеоизображений сельскохозяйственных культур, находящихся на возделываемом угодье, и по результатам сравнения видеоизображений сельскохозяйственных культур возделываемое угодье разбивают на участки, однородные по составу почвы и ее продукционному потенциалу, а на втором этапе оценки выявляют депрессивные участки возделываемого угодья, на которых необходимы техногенные воздействия, увеличивающие продукционный потенциал почвы, и с этих депрессивных участков осуществляют доставку фрагментов сельскохозяйственных культур и проб почвы, после этого выполняют лабораторный анализ состава почвы и сельскохозяйственных культур для каждого депрессивного участка возделываемого угодья, вырабатывают и осуществляют техногенные воздействия на технологические процессы возделывания, сельскохозяйственные культуры и почву для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур на депрессивных участках возделываемого угодья, отличающийся тем, что устанавливают первый и второй модемы соответственно на лабораторно-управляющем комплексе и модуле доставки фрагментов сельскохозяйственных культур, в каждом из которых формируют гармоническое колебание на частоте ωс, манипулируют его по фазе модулирующим кодом, сформированный сложный сигнал с фазовой манипуляцией преобразуют по частоте с использованием частоты ωг1 первого гетеродина, выделяют напряжение первой промежуточной частоты ωпр1сг1, усиливают его по мощности, излучают в эфир, принимают на другом объекте, усиливают по мощности, преобразуют по частоте с использованием частоты ωг1 второго гетеродина, выделяют напряжение второй промежуточной частоты ωпр2пр1г1с, перемножают с напряжением первого гетеродина с частотой ωг2, выделяют сложный сигнал с фазовой манипуляцией на частоте ωг1 второго гетеродина, осуществляют его синхронное детектирование с использованием напряжения второго гетеродина с частотой ωг1 в качестве опорного напряжения, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное модулирующему коду, и используют его, при этом на лабораторно-управляющем комплексе сложные сигналы с фазовой манипуляцией излучают на частоте ω1пр1г2, а принимают на частоте ω2пр3г1, где ωпр3 - третья промежуточная частота, а на модуле доставки фрагментов сельскохозяйственных культур, наоборот, сложные сигналы с фазовой манипуляцией излучают на частоте ω2, а принимают - на частоте ω1, частоты ωг1 и ωг2 гетеродинов разносят на значение второй промежуточной частоты ωг2г1пр2, в модулирующий код M1(t) на лабораторно-управляющем комплексе включают команды на управление бортовыми системами модуля доставки фрагментов сельскохозяйственных культур, в модулирующий код M2(t) модуля доставки фрагментов сельскохозяйственных культур включают видеоизображения сельскохозяйственных культур.1. A method of automatic control of the processes of cultivation of crops, which involves assessing the composition of the soil of the cultivated land and its production potential by soil samples, monitoring the state of development of crops by video images of crops obtained using the visual control module, and technogenic impacts on technological processes, while sampling and delivery of soil samples and crop fragments from depressed areas of cultivated land is carried out using robotic apparatus, the operation of which eliminates the harmful effects on soil and crops, assessing the composition of the soil and its production potential and monitoring the state of development of crops is carried out in two stages, at the first stage, the composition of the soil and its production potential are assessed by comparing video images of crops on cultivated land, and according to the results of comparing video images of crops, the cultivated land is divided into areas that are homogeneous in soil composition and its productive potential, and at the second stage of the assessment, depressed areas of the cultivated area are identified that require technogenic impacts that increase the production potential of the soil, and from these depressed areas delivery of crop fragments and soil samples, after that a laboratory analysis of the composition of the soil and crops for each depressed plot of the cultivated land is performed, they develop and carry out technogenic impacts on the technological processes of cultivation, crops and soil to increase the productivity of crops in the depressed areas of the cultivated land, characterized in that the first and second modems are installed respectively on the laboratory control complex and the module for the delivery of fragments of agricultural crops a circuit, in each of which a harmonic oscillation is generated at a frequency of ω s , manipulate it in phase with a modulating code, the generated complex signal with phase shift keying is converted in frequency using the frequency ω g1 of the first local oscillator, the voltage of the first intermediate frequency ω pr1 = ω s + ω is isolated g1 , amplify it in power, radiate it into the ether, receive it on another object, amplify it in power, convert it in frequency using the frequency ω g1 of the second local oscillator, isolate the voltage of the second intermediate frequency ω pr2 = ω pr1 -ω g1 = ω s , multiply with the voltage of the first local oscillator with a frequency of ω g2 , a complex signal is extracted with phase shift keying at a frequency of ω g1 of the second local oscillator, it is synchronously detected using the voltage of the second local oscillator with a frequency of ω g1 as a reference voltage, a low-frequency voltage proportional to the modulating code is isolated, and it is used , at the same time, complex signals with f AZOV manipulation radiate at frequency ω 1 = ω pr1 = ω r2, and receiving at the frequency ω 2 = ω PR3 = ω z1 where ω PR3 - the third intermediate frequency and the send module fragments of crops, on the contrary, the complex signals with a phase shift keying radiate at frequency ω 2, and receiving - at frequency ω 1, ω frequency ω r1 and r2 heterodyne spread on the value of the second intermediate frequency ω z2d1 = ω np2 in M 1 (t) modulating code laboratory control complex include commands for managing the on-board systems of the module for the delivery of crop fragments, the video module of the crops are included in the modulating code M 2 (t) of the module for the delivery of crop fragments. 2. Устройство автоматического управления процессами возделывания сельскохозяйственных культур, содержащее лабораторно-управляющий комплекс, модуль визуального контроля состояния сельскохозяйственных культур на возделываемом угодье, модуль доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья в лабораторно-управляющий комплекс, при этом в качестве модуля доставки фрагментов растений с возделываемого угодья применен беспилотный летательный аппарат, модуль визуального контроля состояния сельскохозяйственных культур на возделываемом угодье, лабораторно-управляющий комплекс и модуль доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья связаны между собой инфокоммуникационной связью, отличающееся тем, что средства инфокоммуникационной связи выполнены в виде двух модемов, первый из которых размещен на лабораторно-управляющем комплексе, а второй - на модуле доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья, причем каждый модем содержит последовательно включенные задающий генератор, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилитель первой промежуточной частоты, первый усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, второй усилитель мощности, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, усилитель второй промежуточной частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосовой фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является выходом модема, при этом на лабораторно-управляющем комплексе сложные сигналы с фазовой манипуляцией излучаются на частоте ω1пр1г2, а принимаются - на частоте ω2пр3г1, а на модуле доставки фрагментов сельскохозяйственных культур с возделываемого угодья, наоборот, сложные сигналы с фазовой манипуляцией излучаются на частоте ω2, а принимаются на частоте ω1, частоты ωг1 и ωг2 гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частоты ωг2г1пр2.2. A device for automatic control of the processes of cultivation of crops, containing a laboratory control complex, a module for visual monitoring of the state of crops on the cultivated field, a module for the delivery of crop fragments from the cultivated land to the laboratory control complex, while as a module for the delivery of plant fragments from the cultivated an unmanned aerial vehicle, a module for visual monitoring of the state of crops on the cultivated land, a laboratory control complex, and a module for delivering crop fragments from the cultivated land are connected by an infocommunication connection, characterized in that the infocommunication means are made in the form of two modems, the first of which are located on the laboratory control complex, and the second on the module for the delivery of crop fragments from the cultivated land, each modem containing there is a serially connected master oscillator, a phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the source of discrete messages, the first mixer, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, the amplifier of the first intermediate frequency, the first power amplifier, duplexer, the input-output of which is connected to the transceiver antenna , a second power amplifier, a second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, a second intermediate frequency amplifier, a multiplier, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, a bandpass filter and a phase detector, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, and the output is the output of the modem, with laboratory-controlled complex complex signals with a phase shift keying emitted at the frequency ω 1 = ω pr1 = ω r2, and accepted - at frequency ω 2 = ω PR3 = ω r1, and the module Delivery fragments crops with cultivated land, on the contrary, complex signals with phase manipulation emitted at frequency ω 2, and received at a frequency ω 1, ω frequency ω r1 and r2 oscillators spaced apart by the value of the second intermediate frequency ω z2d1 = ω np2.
RU2019118575A 2019-06-14 2019-06-14 Method and device for automatic control of agricultural crops cultivating RU2725482C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118575A RU2725482C1 (en) 2019-06-14 2019-06-14 Method and device for automatic control of agricultural crops cultivating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118575A RU2725482C1 (en) 2019-06-14 2019-06-14 Method and device for automatic control of agricultural crops cultivating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725482C1 true RU2725482C1 (en) 2020-07-02

Family

ID=71510309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019118575A RU2725482C1 (en) 2019-06-14 2019-06-14 Method and device for automatic control of agricultural crops cultivating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725482C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999055087A1 (en) * 1998-04-17 1999-10-28 Encamera Sciences Corporation Expanded information capacity for existing communication transmission systems
RU2538997C2 (en) * 2012-12-25 2015-01-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Method and device of automatic control of processes of crop growing
RU2558225C2 (en) * 2013-12-11 2015-07-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства"(ФГБНУ ВИЭСХ) Method and device of operational impact on technological processes of cultivation of crops
RU2617340C2 (en) * 2015-05-27 2017-04-24 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method and device for cultivating agricultural crops in managed areas
RU2663246C1 (en) * 2017-03-20 2018-08-03 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Method for the forest fire monitoring and complex system for early detection of forest fire

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999055087A1 (en) * 1998-04-17 1999-10-28 Encamera Sciences Corporation Expanded information capacity for existing communication transmission systems
RU2538997C2 (en) * 2012-12-25 2015-01-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Method and device of automatic control of processes of crop growing
RU2558225C2 (en) * 2013-12-11 2015-07-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства"(ФГБНУ ВИЭСХ) Method and device of operational impact on technological processes of cultivation of crops
RU2617340C2 (en) * 2015-05-27 2017-04-24 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method and device for cultivating agricultural crops in managed areas
RU2663246C1 (en) * 2017-03-20 2018-08-03 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Method for the forest fire monitoring and complex system for early detection of forest fire

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108124466A (en) Laser acquisition method and system
RU2365932C1 (en) Method of mobile object accurate positioning and monitoring
EP3345016A1 (en) Remote sensing by periodically inhibited pulse signals
CN105783798A (en) Structure surface deformation monitoring system and method thereof
RU2725482C1 (en) Method and device for automatic control of agricultural crops cultivating
CN111951119A (en) Cloud artificial intelligence-based crop precise nutrition management system and method
Nedkov Quantitative assessment of forest degradation after fire using ortogonalized satellite images from Sentinel-2
US20180329047A1 (en) Gated range scanning lfmcw radar structure
KR101754708B1 (en) Electronic warfare support and method for displaying spectrum using pdw and editing dwell strategy using spectrum thereof
CN103424366A (en) Intelligent fertilization implementation method based on multi-spectral accurate recognition
KR20140032922A (en) Method for characterizing a transmitting antenna of a satellite in orbit and associated system
Sheikh et al. A Green Bank Telescope Search for Narrowband Technosignatures between 1.1 and 1.9 GHz During 12 Kepler Planetary Transits
CN110618101A (en) Lidar type device for remote spectroscopy of a substance and detection method thereof
CN116205394B (en) Forest resource investigation and monitoring method and system based on radio navigation
CN107340502A (en) A kind of incoherent scattering radar analogue echoes method and system based on simulink
RU2365812C1 (en) Method for monitoring of main pipeline condition
KR101052034B1 (en) Multifunctional receiver for electronic warfare system
RU2700580C1 (en) Method for energy detection of a signal with compensation of combination signal components and interference in the main and compensation channels
CN203069781U (en) Ultra-wideband imaging and semi-physical simulation testing device based on digital oscilloscope
RU2661256C2 (en) Method of elevators remote control and device for its implementation
RU104324U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE LOCATION OF THE EARTH STATION OF THE SATELLITE COMMUNICATION
RU2765271C1 (en) Apparatus for searching and determining the location of throw jammers
CN103163519B (en) Ultra wide band imaging semi-physical simulation testing method and system based on digital oscilloscope
JP2011174750A (en) Radar device
RU2521608C1 (en) Method for invisible detection of mobile objects