WYKORZYSTANIE DRONÓW W ROLNICTWIE …

1 19mgr in . Bogus awa BERNER, dr hab. Jerzy CHOJNACKI, prof. Koszali ska, Katedra Agroin ynieriie-mail: konstrukcje dron w i sposoby sterowania nimi. Zestawiono parametry techniczne wybranych sta op at w. Dokonanoprzegl du technik fotografowania i skanowania upraw ze statk w powietrznych oraz sposob w tworzenia map pola z uzy-skanych materia w.: dron, UAV, rolnictwo precyzyjne, ortomapa, monitorowanie p l uprawnych, NDVIS owakluczoweWYKORZYSTANIE DRON WW ROLNICTWIE PRECYZYJNYMTECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LE NA 3/2016 Wst pBudowa dron w i sposoby sterowaniaRolnictwo precyzyjne potrzebuje taniego i atwo dost p-nego urz dzenia oraz odpowiednich technik, kt re w dowol-nym czasie, bez konieczno ci obje d ania pola specja-listycznymi pojazdami, pozwol dok adnie oceni zasobno gleby i stan upraw.

2 Urz dzeniami takimi, kt re znalaz y ju powszechne zastosowanie do cel w wojskowych, a tak ew meteorologii i geodezji, s ma e, bezza ogowe statki po-wietrzne, popularnie nazywane dronami. Nazwa drony odno-sz ca si do zdalnie pilotowanych lub autonomicznie wyko-nuj cych lot obiekt w lataj cych nie jest ich jedyn nazw . Na wiecie stosowane s r wnie nazwy:-platforma powietrzna, u ywana w relacjach z przenoszon aparatur pomiarow ,(UAV) -bezza ogowy statek powietrzny,(UAS) - bezza ogowy system powietrzny lub-lataj ce wzgl du na budow i spos b poruszania si drony dziel si na wirnikowce ( mig owce, koptery) i sta op aty.

3 Wirni-kowce (rys. 1), podobnie jak helikoptery, dzi ki swojejkonstrukcji mog porusza si niezale nymi od siebie ruchamipoziomym i pionowym, mog r wnie zawisn nieruchomonad dowolnym punktem op aty przypominaj kszta tem i sposobem lotu modelesamolot w. Sta op aty, w por wnaniu do wirnikowc w,uzyskuj wy sz pr dko lotu, co umo liwia im zdobyciew tym samym czasie wi kszej ilo ci danych. To spowodowa o, e w praktyce sta op aty u ywane s najcz ciej do teledetekcjip l. Konstrukcje sta op at w r ni si przede wszystkim podwzgl dem kszta tu i rozmiar w.

4 Niekt re maj budow zbli on do klasycznego samolotu. Inne maj kszta t typu"lataj ce skrzyd o delta" (rys. 2). Dane techniczne dlawybranych modeli sta op at w stosowanych w rolnictwieprecyzyjnym przedstawiono w tab. Najci szy ze sta op at waeriar platformUnmanned Aerial VehicleUnmanned Aircraft Systemflying robotsLoty dron w odbywaj si na niskim pu apie. Dosterowania ich lotem wykorzystywana jest technika bardzodok adnego satelitarnego pozycjonowania - RTK GPS [6].Zamontowane na lataj cych platformach sensory fotooptycznezbieraj dane o terenie podczas lotu.

5 Rozw j fotogrametrii,a tak e teledetekcji, udoskonalenie technik wykonania zdj i skanowania obiekt w, nawet w trudnych warunkach pogo-dowych, umo liwiaj sporz dzenie dok adnych map terenu [2].W por wnaniu do teledetekcji p l uprawnych wykonywanej zapomoc satelit w i samolot w za ogowych, WYKORZYSTANIE dotego celu dron w pozwala na uzyskanie znacznie lepszejdok adno ci DT 26 X, wa cy 15 kg i o rozpi to ci skrzyde 3,3 go, poza najwi ksz mas i du ymi wymiarami,r wnie odporno na najwy sz pr dko zosta specjalnie do d ugich misji zwi zanychz pozyskiwaniem informacji do mapowania teren w o du ejpowierzchni.

6 Ma mo liwo przenoszenia adunk w o maksy-malnej masie do 4 kg. Startuje z r ki lub przy u yciu ze sta op at w to eBEE, kt rego schematbudowy przedstawiono na rys. 2. Sta op at ten ma bardzo lekkikorpus i skrzyd a wykonane z pianki EPP. Aby go uruchomi ,wystarczy potrz sn nim 3-krotnie, a nast pnie rzuci w po-wietrze. Sta op aty maj znaczne rozmiary, ale dzi ki budowiemodu owej, do transportu s rozbieralne na cz ci. Skrzyd aod cza si od korpusu, a poszczeg lne cz ci pakowane s dowalizy, w kt rej przechowywane s tak e: naziemny modemsteruj cy, komplet kamer do wykonywania zdj , baterie i ado-warki do baterii, zapasowe mig a oraz wyrnawigacj i stabilizacj lotu.

7 Zamontowane czujniki yroskopowe, czujni-ki przyspieszenia i czujniki ci nienia s u do pomiaru wyso-ko ci oraz pr dko ci wzgl dem powietrza. Funkcja nawigacjirealizowana jest w zale no ci od wybranego trybu pracyautopilota. Mo e by to tryb: automatyczny, p automatyczny,bezw adno ciowy i r 1. Schemat wirnikowca - Pfantom 3 [18]: 1 - antena GPS,2 - mig o, 3 - silnik, 4 - port USB, 5 - sterowana platformakamery, 6 - podwozie,7 - antena,8 - kameraFig. 1. Construction of quadrocopter - Phantom 3 [18]: 1 - GPSantenna, 2 - propeller, 3 - motor, 4 - USB port, 5 -platform forcamera control,6 - chassis, 7 antenna,8 - camerazutnia wyposa eniem dron w umo liwiaj cym ichsterowanie jest system automatycznej kontroli lotu - autopilot[17].

8 Autopilot umo liwia w pe ni automatyczn Nazwa p atowcaProducentWaga[kg]Rozpi to skrzyde [m]D ugo [m]Pr dko lotu[km h ]-1 r d o[11][19][20][13][12][12][16][15]5545504 3605322758540-906580585872500,65-1,20,74 0,820,962,151,61,000,961,631,251,552,33, 853,3 Czastrwania lotu[min]Odporno na wiatro pr dko ci[km h ]-14050459060180901502,90,692,72,82,33,8 -4,21215DT 26 XDelair-TechUX5 HPTrimbleeBEES ensefly LtdSyrius 20 MavinciGet'n'FlyPrecyzyjne RolnictwoAtlasC-AstralBramorC-AstralUAV FT-02 FlytechTryb automatyczny jest trybem zasadniczym, w kt rymdron leci wzd u zaprogramowanej trasy, na podstawie danychz odbiornika GPS po czonego z autopilotem.

9 Trybautomatyczny jest stosowany wtedy, gdy trasa jest z g trybie p automatycznym autopilot utrzymuje lot we-d ug wcze niej zdefiniowanej trasy, ale operator ma mo liwo zmiany kursu w trakcie lotu. W tym trybie r wnie wyko-rzystywana jest nawigacja za pomoc GPS, gdy w przypadkubraku kontroli nad dronem, autopilot przywraca trybautomatyczny i statek powietrzny jako ostateczny cel przyj-muje miejsce startu. Zapobiega si w ten spos b utracie bezw adno ciowy wykorzystuje elementy sytemunawigacji: wskazania zamontowanych w panelu steruj cymRys.

10 2. Schemat p atowca eBEE [19]: 1 - mig o, 2 - silnikelektryczny, 3 - serwomechanizm do poruszania lotk , 4 - lotka,5 - czujnik warunk w lotu, 6 - antena do przesy ania danychz naziemnego modemu sterowniczego, 7 - kiesze na bateri ,8 - korpus drona, 9 - platforma do wmontowania kamery lubaparatu fotograficznegoFig. 2. Construction of drone eBEE [19]: 1 - propeller,2 - electric motor, 3 - servo for aileron moving 4 - aileron,5 - sensor of flight conditions, 6 - antenna for data transmissionfrom ground-based modem, 7 - pocket for battery,8-dronebody, 9 - platform for cameraczujnik w yroskopowych i czujnik w ci nienia.