RU2797368C9 - Forest management method - Google Patents

Forest management method Download PDF

Info

Publication number
RU2797368C9
RU2797368C9 RU2022114033A RU2022114033A RU2797368C9 RU 2797368 C9 RU2797368 C9 RU 2797368C9 RU 2022114033 A RU2022114033 A RU 2022114033A RU 2022114033 A RU2022114033 A RU 2022114033A RU 2797368 C9 RU2797368 C9 RU 2797368C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
forest
trees
machine
contact elements
control system
Prior art date
Application number
RU2022114033A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2797368C1 (en
Inventor
Николай Владимирович Казаков
Александр Викторович Абузов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2797368C1 publication Critical patent/RU2797368C1/en
Publication of RU2797368C9 publication Critical patent/RU2797368C9/en

Links

Abstract

FIELD: forest management.
SUBSTANCE: method includes automation of technological process operations, which is enabled by an automatic control system built on the basis of means for mapping a forest area and trees by using airborne laser scanning. Local coordinates and heights of trees of a forest crop, local positioning of the contact elements of the equipment, and the chassis of the machine is determined. The on-board local positioning tools are a circular laser scanner that provides feedback for the automatic control system, where real tree coordinate data is compared with a virtual map and, if necessary, the location of the machine chassis and equipment contact elements are corrected.
EFFECT: increasing efficiency of forest management by automating the operations of the technological process.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к лесопользованию и, в частности, к автоматизации операций технологического процесса.The invention relates to forest management and, in particular, to the automation of technological process operations.

Известен способ лесопользования, включающий автоматизацию операций технологического процесса (Патент РФ №2522525, A01G 23/08 от 20.07.2014).A known method of forest management, including automation of operations of the technological process (RF Patent No. 2522525, A01G 23/08 of 20.07.2014).

Недостатком способа является его низкая эффективность ввиду ручного наведения луча лазерного дальномера на дерево подлежащее рубке.The disadvantage of this method is its low efficiency due to manual aiming of the laser rangefinder beam on the tree to be felled.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ лесопользования, включающий автоматизацию операций технологического процесса посредством применения спутниковых систем глобальной навигации (Next Generation Timber Harvesting Systems: Opportunities for remote-controlled and autonomous machinery (Системы лесозаготовки нового поколения: Возможности дистанционного управления и автономных машин). URL: https://www.twpa.com.au/images/Next_Generation_Machines_FWPA_Presso_Visser_2017_v2.pdf).The closest in technical essence and the achieved result is a method of forest management, including automation of technological process operations through the use of satellite global navigation systems (Next Generation Timber Harvesting Systems: Opportunities for remote-controlled and autonomous machinery (New generation logging systems: Opportunities for remote control and autonomous machines ).URL: https://www.twpa.com.au/images/Next_Generation_Machines_FWPA_Presso_Visser_2017_v2.pdf).

Недостатком способа является его низкая эффективность ввиду применения спутниковых систем глобальной навигации, как известно не способной функционировать под пологом леса (Positioning Methods and the Use of Location and Activity Data in Forests URL: https://www.mdpi.com/1999-4907/10/5/458).The disadvantage of this method is its low efficiency due to the use of global navigation satellite systems, which are known to be unable to function under the forest canopy (Positioning Methods and the Use of Location and Activity Data in Forests URL: https://www.mdpi.com/1999-4907/ 10/5/458).

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности лесопользования путем автоматизации операций технологического процесса.The technical problem to be solved by the claimed invention is to increase the efficiency of forest management by automating the operations of the technological process.

Способ лесопользования, включающий автоматизацию операций технологического процесса, согласно изобретению, автоматизация операций обеспечивается системой автоматического управления, построенной на базе средств картографирования лесного участка и деревьев путем воздушного лазерного сканирования, где определяют локальные координаты и высоты деревьев древостоя, и локального позиционирования контактных элементов оборудования, шасси машины, при этом бортовые средства локального позиционирования представляют собой лазерный сканер кругового обзора, обеспечивающий обратную связь для системы автоматического управления, где реальные данные координат деревьев сопоставляют с виртуальной картой и при необходимости осуществляется корректировка местоположения шасси машины и контактных элементов оборудования. Кроме того, средства картографирования лесного участка и локального позиционирования передают в бортовой компьютер машины данные о местоположении деревьев и их параметрах.The method of forest management, including the automation of the operations of the technological process, according to the invention, the automation of operations is provided by an automatic control system built on the basis of mapping tools for the forest area and trees by airborne laser scanning, where the local coordinates and heights of the stand trees are determined, and the local positioning of the contact elements of the equipment, chassis machines, while the onboard local positioning tools are a circular laser scanner that provides feedback for the automatic control system, where the real coordinate data of the trees is compared with a virtual map and, if necessary, the location of the machine chassis and contact elements of the equipment is corrected. In addition, the tools for mapping the forest area and local positioning transmit data on the location of trees and their parameters to the on-board computer of the machine.

Техническая задача совпадает с техническим решением.The technical problem coincides with the technical solution.

Способ лесопользования осуществляют следующим образом.The forest management method is carried out as follows.

Для реализации способа используется известные средства картографирования лесного участка путем воздушного лазерного сканирования, где определяются локальные координаты и высоты деревьев древостоя. А построение системы автоматического управления, выполненной на базе картографирования лесного участка и деревьев, заключается в применении бортовых средств локального позиционирования контактных элементов оборудования, шасси машины.To implement the method, well-known means of mapping a forest area by airborne laser scanning are used, where local coordinates and heights of trees of a stand are determined. And the construction of an automatic control system, made on the basis of mapping a forest area and trees, consists in the use of on-board means of local positioning of the contact elements of equipment, the chassis of the machine.

Бортовых средства локального позиционирования представляют собой лазерный сканер кругового обзора, обеспечивающий обратную связь для системы автоматического управления, где реальные данные координат деревьев сопоставляются с виртуальной картой и при необходимости осуществляется корректировка местоположения шасси машины и контактных элементов оборудования.The onboard local positioning tools are a circular laser scanner that provides feedback for the automatic control system, where the real data of tree coordinates are compared with a virtual map and, if necessary, the location of the machine chassis and contact elements of the equipment is corrected.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема работы бортового лазерного сканера кругового обзора и контактных элементов технологического оборудования; на фиг. 2 - схема работы системы автоматического управления в процессе оценки фактических координат деревьев и корректировка местоположения контактных элементов оборудования, шасси машины.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the on-board laser scanner circular view and contact elements of technological equipment; in fig. 2 is a diagram of the operation of the automatic control system in the process of estimating the actual coordinates of trees and adjusting the location of the contact elements of the equipment, the chassis of the machine.

В отличие от аналогов предлагаемый способ позволяет повысить эффективность лесопользования за счет автоматизации операций технологического процесса системой автоматического управления, построенной на базе средств картографирования лесного участка и деревьев и локального позиционирования контактных элементов оборудования, шасси машины.Unlike analogues, the proposed method allows to increase the efficiency of forest management by automating the operations of the technological process with an automatic control system built on the basis of mapping tools for the forest area and trees and local positioning of the contact elements of the equipment, the chassis of the machine.

Claims (2)

1. Способ лесопользования, включающий автоматизацию операций технологического процесса, отличающийся тем, что автоматизация операций обеспечивается системой автоматического управления, построенной на базе средств картографирования лесного участка и деревьев путем воздушного лазерного сканирования, где определяют локальные координаты и высоты деревьев древостоя, и локального позиционирования контактных элементов оборудования, шасси машины, при этом бортовые средства локального позиционирования представляют собой лазерный сканер кругового обзора, обеспечивающий обратную связь для системы автоматического управления, где реальные данные координат деревьев сопоставляют с виртуальной картой и при необходимости осуществляется корректировка местоположения шасси машины и контактных элементов оборудования.1. A method of forest management, including automation of operations of a technological process, characterized in that the automation of operations is provided by an automatic control system built on the basis of mapping tools for a forest plot and trees by airborne laser scanning, where local coordinates and heights of trees of a stand are determined, and local positioning of contact elements equipment, the chassis of the machine, while the onboard local positioning tools are a circular laser scanner that provides feedback for the automatic control system, where the real data of the coordinates of the trees are compared with a virtual map and, if necessary, the location of the chassis of the machine and the contact elements of the equipment are corrected. 2. Способ лесопользования по п. 1, отличающийся тем, что средства картографирования лесного участка и локального позиционирования передают в бортовой компьютер машины данные о местоположении деревьев и их параметрах.2. The method of forest management according to claim 1, characterized in that the means of mapping the forest area and local positioning transmit data on the location of trees and their parameters to the on-board computer of the machine.
RU2022114033A 2022-05-24 Forest management method RU2797368C9 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2797368C1 RU2797368C1 (en) 2023-06-05
RU2797368C9 true RU2797368C9 (en) 2023-08-24

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2208307C2 (en) * 1996-10-23 2003-07-20 Бенгт Сервик Harvesting method and felling machine for effectuating the same
RU2489845C1 (en) * 2012-04-24 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет леса" Method for monitoring of forest
US20170086394A1 (en) * 2015-09-30 2017-03-30 Deere & Company Cut tree information system
EP3424302A1 (en) * 2017-07-04 2019-01-09 Andreas Stihl AG & Co. KG Method for determining an orientation of at least one section of a felled tree and forest system for determining the orientation of at least one section of a felled tree
RU2716477C1 (en) * 2019-05-30 2020-03-11 Дмитрий Михайлович Михайлов System for monitoring forest use and forest pathological changes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2208307C2 (en) * 1996-10-23 2003-07-20 Бенгт Сервик Harvesting method and felling machine for effectuating the same
RU2489845C1 (en) * 2012-04-24 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет леса" Method for monitoring of forest
US20170086394A1 (en) * 2015-09-30 2017-03-30 Deere & Company Cut tree information system
EP3424302A1 (en) * 2017-07-04 2019-01-09 Andreas Stihl AG & Co. KG Method for determining an orientation of at least one section of a felled tree and forest system for determining the orientation of at least one section of a felled tree
RU2716477C1 (en) * 2019-05-30 2020-03-11 Дмитрий Михайлович Михайлов System for monitoring forest use and forest pathological changes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10322803B2 (en) Using unmanned aerial vehicles (UAVs or drones) in forestry productivity and control applications
KR102181283B1 (en) Tree metrology system
US11425857B2 (en) Work machine, control device and control program
Hellström et al. Autonomous forest vehicles: Historic, envisioned, and state-of-the-art
CN102907406B (en) Accurately targeted drug applying device and method for fruit tree rootstock
CN109005997A (en) Air-ground coordination operation orchard trimmer based on independent navigation
JP2018525976A (en) Robotic vehicle for automatic processing of plant organisms and method of using a robot
CN110301248A (en) A kind of intelligent cutting system and method based on unmanned plane
CN210695076U (en) Intelligent trimming system based on unmanned aerial vehicle
WO2022107588A1 (en) Moving body, control unit, data generation unit, method for controlling moving body motion, and method for generating data
IL295243A (en) Systems and methods for monitoring plants in plant growing areas
Ozdemır et al. Precision Viticulture tools to production of high quality grapes.
RU2797368C9 (en) Forest management method
RU2797368C1 (en) Forest management method
La Vigne et al. Assisted canopy sampling using unmanned aerial vehicles (UAVs)
WO2020014719A1 (en) Apparatus and method for selectively harvesting timber
US20220046859A1 (en) System and method for selective harvesting at night or under poor visibility conditions, night dilution and agriculture data collection
CN209070371U (en) The accurate operating system of plant protection drone
Hutsol et al. Robotic technologies in horticulture: analysis and implementation prospects
He et al. Sensing and automation in pruning of tree fruit crops: A review
WO2019237412A1 (en) Monitoring system and method for automatically operated unmanned aerial vehicle for plant protection
Guan et al. Unmanned Aerial Vehicle-Based Techniques for Monitoring and Prevention of Invasive Apple Snails (Pomacea canaliculata) in Rice Paddy Fields
Lee et al. Design of Autonomous Driving Algorithms for Fruit harvesting in orchards
Hellström et al. Autonomous forest machines: Past present and future
KR20190076181A (en) Automatic GPS coordinate data collection and flight control method.