Складной роликовый конвейер для автоматизированной системы сервисного обслуживания сельскохозяйственных беспилотных летательных аппаратов

Эксплуатация агродронов сдерживается отсутствием мобильных решений для их обслуживания в полевых условиях. Сервисное обслуживание сельскохозяйственных беспилотных летательных аппаратов (БЛА) вблизи обрабатываемого поля обусловливает использование автономной сервисной платформы (дронопорта). Исследования проведены с целью изучения подходов к автоматизации наземной инфраструктуры воздушных БЛА сельскохозяйственного назначения и создания складного роликового конвейера автономной сервисной платформы (модульного дронопорта конвейерного типа). Предложили конструктивно-технологическую схему мобильной сервисной платформы, осуществляющей перемещение агродрона с помощью складного конвейерного модуля. Разработали складной роликовый конвейер с последовательным зубчато-ременным приводом от шагового двигателя NEMA23/NEMA24 с током фазы около 5 А и планетарным редуктором 1:20. Натурные испытания прототипа конвейерного модуля габаритами 1,88 × 0,90 м в диапазоне скоростей 0,05…0,15 м/с проводили в лабораторных условиях на горизонтальной поверхности и на поверхности с уклоном в 3 и 6 град. с использованием агродрона EFT G630 массой 70 кг и груза весом 100 кг для имитации предельных условий. Потребляемая мощность привода конвейера при транспортировке груза составила до 30 Вт, в том числе при перемещении по поверхности с уклоном 6 град. Конструкция продемонстрировала отказоустойчивость: выход из строя отдельных роликов не нарушал работу системы. Результаты экспериментов подтвердили практическую реализуемость, энергоэффективность и надежность разработанного складного конвейерного модуля и перспективность создания мобильной автоматизированной системы сервисного обслуживания сельскохозяйственных беспилотных летательных аппаратов.

1. Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Манохина А.А. и др. Применение микроэлементов при выращивании картофеля – предпосылки использования дронов // Агроинженерия. 2021. № 4 (104). С. 14-20. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2021-4-14-20

2. Степанов А.С., Фомина Е.А., Илларионова Л.В. и др. Аппроксимация временных рядов индексов вегетации (NDVI и EVI) для мониторинга сельхозкультур (посевов) Хабаровского края // Информатика и автоматизация. 2023. № 22 (6). С. 1473-1498. https://doi.org/10.15622/ia.22.6.8

3. Ronzhin A., Figurek A., Surovtsev V., Dibirova K. Digital transformation and precision farming as catalysts of rural develoment. Land. 2025;14:1464. https://doi.org/10.3390/land14071464 EDN: NAHRUS

4. Старостин И.А., Давыдова С.А., Ещин А.В. Интеллектуальная система управления сельскохозяйственными роботами: формирование структуры // Агроинженерия. 2023. Т. 25, № 3. С. 49-56. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2023-3-49-56

5. Горный В.И., Балун О.В., Киселев А.В. и др. Алгоритм применения материалов спутниковых съемок для выбора перспективных участков при интродукции теплолюбивых сельскохозяйственных культур (на примере Новгородской области) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22, № 3. С. 64-80. EDN: OLUOBV

6. Astapova M., Saveliev A., Ryabinov A. Application of unmanned aerial vehicles for precision spraying of chemicals in agronomic operations: A case study of potato desiccation. Agriculture Digitalization and Organic Production. Smart Innovation, Systems and Technologies. 2024;397:71-81. https://doi.org/10.1007/978-981-97-4410-7_6

7. Юсупов Р.Х., Колесник Л.В. Система аварийной посадки беспилотного летательного аппарата сельскохозяйственного назначения // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». 2018. № 3 (85). С. 59-64. https://doi.org/10.26897/1728-7936-2018-3-59-64

8. Jindo K., Teklu M.G., van Boheeman K. et al. Unmanned aerial vehicle (UAV) for detection and prediction of damage caused by potato cyst nematode G. pallida on selected potato cultivars. Remote Sensing. 2023;15:1429. https://doi.org/10.3390/rs15051429

9. Kong J., Xie M., Wang H. Integrating autonomous vehicles and drones for last-mile delivery: A routing problem with two types of drones and multiple visits. Drones. 2025;9(4):280. https://doi.org/10.3390/drones9040280

10. Родионов А.С., Маткурбанов Т.А. Планирование траектории полета БЛА при мониторинге большой области // Информатика и автоматизация. 2025. № 3 (24) С. 791-827. https://doi.org/10.15622/ia.24.3.3

11. Нго К.Т., Соленая О.Я., Ронжин А.Л. Анализ подвижных роботизированных платформ для обслуживания аккумуляторов беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2017. № 95. С. 11. EDN: ZHNXYH http://trudymai.ru/published.php? ID=84444

12. Антипов А.С., Кокунько Ю.Г., Вольф Д.А., Широков А.С. Синтез комбинированного управления ориентацией и высотой квадрокоптера на основе блочного подхода с сигмовидными обратными связями // Информатика и автоматизация. 2025. Т. 24, № 3. С. 745-790. https://doi.org/10.15622/ia.24.3.2

13. Кулешов С.В., Кваснов А.В., Зайцева А.А., Ронжин А.Л. Комплексный подход к визуальной навигации по естественным ориентирам для БЛА, работающих в условиях недоступности ГНСС // Известия ЮФУ. Технические науки. 2025. № 2. С. 269-278. https://doi.org/10.18522/2311-3103-2025-2-269-278

14. Загазежева О.З., Бжихатлов К.Ч., Бароков Х.А., Кантиев З.Ю. Переход к роботизированным технологиям в сельских территориях на примере создания опытного района для разработки и внедрения беспилотных интеллектуальных робототехнических систем // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2022. № 6 (110). С. 186-193. https://doi.org/10.35330/1991-6639-2022-6-110-186-193

15. Bouček Z., Neduchal P., Flídr M. DronePort: smart drone battery management system. In: Interactive Collaborative Robotics (ICR2021). Lecture Notes in Computer Science. 2021;12998:14-26. https://doi.org/10.1007/978-3-030-87725-5_2

16. Фетисов В.С., Ахмеров Ш.Р. Сравнительная характеристика автоматических зарядных и обменно-зарядных станций для обслуживания малых электрических беспилотных летательных аппаратов // Авиакосмическое приборостроение. 2019. № 2. С. 3-10. EDN: YWLMNF

17. Овчинников А.В., Новикова К.О., Фетисов В.С. Подзарядка беспилотных летательных аппаратов с вертикальным взлетом-посадкой на контактных платформах с адаптируемой шириной контактных полос // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2023. Т. 19, № 2. С. 80-89. http://dx.doi.org/10.17122/1999-5458-2023-19-2-80-89

18. Воденников Д.А., Жилкина Ю.В. Сравнительно-оценочный анализ зарядно-защитных станций для беспилотных летательных аппаратов // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2025. Т. 17, № 1 (65). С. 51-70. EDN: GFYWQK

19. Нгуа Ндонг Авеле Ж.Б., Горяинов В.С. Док-станция для БЛА: исследование построения автономной взлетно-посадочной платформы для беспилотных летательных аппаратов // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2023. Т. 16, № 9. С. 38-48. https://doi.org/10.32603/2071-8985-2023-16-9-38-48

20. Kozyr P., Vasunina Y., Saveliev A. Algorithm for replacing the battery of a robotic tool using servicing mobile robots on inhomogeneous surfaces. In: Interactive Collaborative Robotics (ICR2022). Lecture Notes in Computer Science. 2022;13719:296-283. https://doi.org/10.1007/978-3-031-23609-9_24

21. Anikin D., Ryabinov A., Saveliev A., Semenov A. Autonomous landing algorithm for UAV on a mobile robotic platform with a fractal marker. In: Interactive Collaborative Robotics (ICR2023). Lecture Notes in Computer Science. 2023;14214:357-368. https://doi.org/10.1007/978-3-031-43111-1_32

22. Костюков В.А., Бутенко М.Ю., Гисцов В.Г., Евдокимов И.Д. Исследование распределенной системы станций подзарядки для энергообеспечения группы БЛА мультикоптерного типа //Известия ЮФУ. Технические науки. 2023. № 6 (236). С. 138-150. https://doi.org/10.18522/2311-3103-2023-6-138-150

23. Kuzmenkov M., Tatur M., Guzband I. System design methodology and preliminary design of a robotic service system for agricultural drones. In: Ronzhin A., Kundius V., Surovtsev V. (eds) Robotics in Agriculture. ADOP 2025. Smart Innovation, Systems and Technologies, 2026. vol 453. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-032-07171-2_10