Безпілотний дистанційно-пілотований літальний апарат типу крило для моніторингу густоти посівів рослин

Abstract

Розроблена бакалаврська робота націлена на створення безпілотного літального апарату типу крило, призначеного для моніторингу густоти посівів рослин. У роботі розглянуто загальну інформацію про безпілотні літальні апарати, їхню класифікацію та застосування в сільському господарстві. Було проведено моделювання та проєктування дистанційно-пілотованого літального апарату типу крило з використанням програмного забезпечення для автоматизованої конструкції та аналізу динамічних систем. Також було проведено практичну реалізацію розробленої системи та здійснено її тестування. Отримані результати демонструють ефективність та можливість застосування розробленого дистанційно-пілотованого літального апарату для моніторингу густоти посівів рослин у сільському господарстві. Пояснювальна записка бакалаврської роботи складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків та додатків. У вступі визначається актуальність теми, сформульовані мета, об’єкт, предмет та завдання дослідження та розроблення бакалаврської роботи. У першому розділі проводиться огляд різноманітних технологій, що застосовуються в сільському господарстві, та їхніх проблем. Окрім того, досліджується застосування безпілотних літальних апаратів у цій галузі та описуються типи таких апаратів. У розділі також розглядаються переваги та недоліки безпілотних літальних апаратів у порівнянні з традиційними методами. В результаті аналізу отримуються висновки до першого розділу, що допомагають зробити висновки про ефективність використання безпілотних літальних апаратів в сільському господарстві. У другому розділі зроблено акцент на розробку та моделювання конструкції безпілотного дистанційно-пілотованого літального апарату типу крило для моніторингу густоти посівів рослин. У розділі детально описано обгрунтування вибору конструкції БПЛА типу крило, розробку конструкції, моделювання, системи автоматичного управління та програмного забезпечення для безпілотного дистанційного управління, стабілізацію польоту та розробку програмного забезпечення для контролю та обробки даних, зібраних з БПЛА. У третьому розділі наведені дані про реалізацію програмно-апаратного комплексу та результати тестування. Четвертий розділ присвячений охороні праці щодо норм роботи з використанням електронних пристроїв. У висновках наведено аналіз виконаної роботи та отриманих результатів дослідження та розроблення. У додатку А наведено програмний код, що використовувався в БПЛА. В цілому, бакалаврська робота без додатків містить 50 сторінки, 34 рисунків, 21 джерел посилання. The developed bachelor's thesis focuses on the creation of an unmanned wing-type aerial vehicle designed for monitoring crop density. The work provides a general overview of unmanned aerial vehicles, their classification, and their application in agriculture. Modeling and design of the remotely piloted wing-type aerial vehicle were conducted using software for automated design and analysis of dynamic systems. Practical implementation of the developed system was performed, followed by testing. The obtained results demonstrate the effectiveness and potential of the developed remotely piloted aerial vehicle for monitoring crop density in agriculture. The explanatory note of the bachelor's thesis consists of an introduction, four chapters, conclusions, and appendices. The introduction establishes the relevance of the topic and formulates the aim, object, subject, and tasks of the research and development of the bachelor's thesis. The first chapter provides an overview of various technologies used in agriculture and their challenges. Additionally, the application of unmanned aerial vehicles in this field and the types of such vehicles are examined. The chapter also discusses the advantages and disadvantages of unmanned aerial vehicles compared to traditional methods. Conclusions drawn from the analysis contribute to assessing the effectiveness of using unmanned aerial vehicles in agriculture. The second chapter focuses on the development and modeling of the design of the unmanned remotely piloted wing-type aerial vehicle for monitoring crop density. It includes a detailed description of the justification for selecting the wing-type aerial vehicle design, the design development, modeling, and calculation of power supply, automatic control system, and software for remote control, flight stabilization, and data monitoring and processing collected from the aerial vehicle. The third chapter presents information on the implementation of the software and hardware complex and the results of testing. The fourth chapter addresses occupational safety in relation to the norms of working with electronic devices. The conclusions provide an analysis of the conducted work and the obtained research and development results. In appendix A, there is a software code used in UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Overall, the bachelor's thesis consists of 50 pages, 32 figures, and 21 references.