Разработка камер многоспектрового изображения беспилотных летательных аппаратов, системы автоматизированного мониторинга и интеллектуальной методики экспресс-оценки эффективности опыления энтомофильных культур и медосбора для использования в растениеводстве и пчеловодстве
беспилотные летательные аппараты системы автоматизированного мониторинга методики экспресс-оценки энтомофильные культуры медосбор пчеловодство
Основные технические параметры, определяющие количественные, качественные и стоимостные характеристики продукции (в сопоставлении с существующими аналогами, в т.ч. мировыми) *
Разрабатываемая система должна быть создана на основе радиоуправляемого летающего аппарата, оснащенного гироскопом, акселерометром, барометром, GPS-трекером и камерой многоспектрового изображения. Радиоуправляемый летающий аппарат будет обеспечивать перемещение системы по заданным координатам. Многоспектровая камера будет обеспечивать съёмку местности в ультрафиолетовом спектре. Программное обеспечение системы будет обеспечивать обработку, анализ и визуализацию получаемых данных. 
Инновационность разработки будет заключаться в использовании оптической системы, состоящей из кварцевых стекол, системы фокусировки и программного продукта  обработки изображения с помощью поляризационных линейного и циркуляционного фильтров. 
Разрабатываемая система будет иметь следующие характеристики: максимальное время работы – 90 минут (время работы определяется мощностью аккумулятора и весом, аналогичный аппарат DJI Inspire 2 имеет продолжительность работы до 60 минут); максимальная дальность управления по радиоканалу 7 км; дистанционное управление положением камеры по трем осям; комплектация светофильтрами УФС-1(выделение области 240-420 нм), УФС-2(выделение области 270-380) нм, УФС-3(выделение области 250-400 нм) или УФС-4(выделение области 310-390 нм); емкость аккумулятора 5350 мА*ч.
Существуют беспилотные летательные аппараты, оснащенные обычными камерами, которые могут быть определены как аналоги, используемые в сельском хозяйстве. Наиболее распространенными из них являются аппараты  DJI Inspire 2 и Autel Robotics EVO. Эти аппараты по разрешению видеосъемки, числу кадров в секунду и назначению близки к разрабатываемой нами системе. 
Аппарат DJI Inspire 2 использует мультиспектральную камеру  М200, производства компании RTK, КНР. Аппарат создан для измерения NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) – нормализованного относительного индекса  растительности, по которому можно судить о развитии биомассы растений во время вегетации по изображениям, полученным в диапазоне видимого света от 400 нм до 780 нм.  Вес камеры аппарата составляет 1,349 кг. Аппарат Autel Robotics EVO используют для мониторинга роста сельскохозяйственных культур. Он снабжен мультиспектральной  камерой К6, производства компании Aunion, КНР. Анализ изображения происходит в видимом свете на длине волн от  475 нм до 870 нм. Вес камеры 1,3 кг. 	
Вес разрабатываемой камеры составит 1 кг. Конструкция разрабатываемого беспилотного летательного аппарата, за счёт использования композитных материалов, будет легче на  0,5 кг., что позволит аппарату выполнять съемку в воздухе на 30 минут дольше по сравнению с аналогами. Разработанный аппарат будет производить съёмку в диапазоне ультрафиолетового излучения 240…400 нм., что позволит точно определять фазы цветения энтомофильных культур для правильной организации их опыления и медосбора. Конечными потребителями разрабатываемой системы автоматизированного мониторинга будут сельскохозяйственные предприятия и производители меда. Плановая цена прибора будет составлять в базовой комплектации от 220 до 368 тысяч рублей за комплект (прибор + камера), дополнительный набор светофильтров будет стоить 24000 руб. Обновление программного продукта для мониторинга новых растений и культур будет составлять от 30000 до 50000 рублей. Средняя цена аналогов составляет 700 тысяч рублей. Конструктивные требования (включая технологические требования, требования по надежности, эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту, хранению, упаковке, маркировке и транспортировке) *
Конструктивно система мониторинга будет состоять из радиоуправляемого летающего аппарата с четырьмя винтами, которые вращаются в противоположные стороны по диагонали: одна пара пропеллеров будет вращаться по часовой стрелке, а вторая – против часовой стрелки, с прикрепленной к нему многоспектровой камерой. Аппарат будет построен на раме, выполненной в виде двух пересекающихся реек с крестовиной посередине, на раме будут располагаться составные части прибора, рама будет выполнена из композиционных материалов, легкой и прочной. Аппарат будет содержать крестовину – место для крепления электронных элементов, она будет изготавливаться из текстолита, а лучи, на которые крепятся винты, будут сделаны из карбоновых трубок. За ориентацию прибора в пространстве будет отвечать полетный контроллер, который будет соединяться шлейфами с различными датчиками: гироскопом, акселерометром, барометром, GPS. Плата-контроллер будет определять функциональные характеристики, которыми будет обладать в полете прибор, поэтому контроллер будет хорошо защищен от вибрации и пыли и будет располагаться на уровне линии вращения роторов.
Каждый  аппарат будет иметь четыре двигателя, которые обеспечивают вращение винтов. На каждом из моторов прибора будет находиться регулятор оборотов двигателя, с его помощью контроллер и будет управлять винтомоторной частью дрона. Аэродинамическая подъемная сила у аппарата будет создаваться посредством вращения четырех роторов, винты с узкими лопастями и небольшим диаметром. Для стабильной работы устройства прибор будет оснащаться качественными  литий-полимерными аккумуляторами. Радиоприемник/передатчик будет передавать и принимать сигналы с пульта управления на плату-контроллер. Он будет работать на частоте 2,4 GHz, дальность действия составит до 7 км. Средняя наработка на отказ будет не менее 2000 часов. Срок службы прибора будет не менее 5 лет. 
Хранить систему необходимо при температуре не менее 5°С и относительной влажности не более 80 %. Гарантийный срок хранения до начала эксплуатации составит 1 год. 
Систему при транспортировке необходимо будет упаковывать в полиэтиленовый пакет и в тару по ГОСТ 19822-88, в гофрокартонную коробку из трёхслойного гофрокартона с габаритными размерами 400х200х200 мм, снабжённую верхней и нижней пенопластовыми разделительными вкладками. На тару, в соответствии с  ГОСТ Р 51474-99, должны быть нанесены изображения знаков: «Хрупкое», «Беречь от влаги», «Верх». 
Интерфейс программного продукта системы будет создан с учётом эргономических требований предъявляемых к приборам, работа на которых занимает продолжительное время. Системой будет удобно пользоваться людьми с различными моторными навыками.
Система автоматизированного мониторинга с использованием камер многоспектрового изображения беспилотных летательных аппаратов будет  состоять из радиоуправляемого летающего аппарата и многоспектровой камеры  для сьемки в ультрафиолетовом спектре. Ситема  предназначена для оценки эффективности опыления энтомофильных культур и медосбора. Система мониторинга анализирует видимое пчёлами ультрафиолетовое изображение с цифрового ортофотоплана местности, сформированного при съёмке с беспилотного летательного аппарата, и на основе интеллектуального анализа по разработанной методике экспресс-оценки эффективности размещения ульев, улучшается опыление энтомофильных культур и медосбор при цветении растений. Система найдет свое применение при прогнозировании опыления для обеспечения урожая цветковых растений в растениеводстве и увеличения сбора нектара цветов в пчеловодстве за счёт сокращения протяженности полетов пчёл и увеличения их частоты. Реализация системы конечным потребителям, сельскохозяйственным производителям и производителям меда, будет осуществляться через диллерскую сеть.
Давид
Чарусов
Николаевич
Руководитель
Отсутствует
Отсутствует
-
-
РОССИЯ
Давид
Чарусов
Николаевич
Руководитель
РОССИЯ
68.85.85
Автоматизация и электронизация сельского хозяйства
02.11.UE
IMAGING SCIENCE & PHOTOGRAPHIC TECHNOLOGY
02.11.XQ
SPECTROSCOPY
Давид
Чарусов
Николаевич
Придумал, разработал, создал
РОССИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
СЕРГЕЙ
ПОЛЯКОВ
ГЕННАДЬЕВИЧ
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
Давид
Чарусов
Николаевич
Физическое лицо
РОССИЯ