vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2023-4-122-127vguit-3426Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyПрименение спутниковых навигационных технологий и БAC в интересах управления агропромышленным комплексомApplication of satellite navigation technologies and BAS in the interests of agro-industrial complex managementЛинкинаА. В.LinkinaA. V.

помощник ректора по науке, старший преподаватель, ул. Ленина,73а, г. Воронеж, 394043, Россия

rector assistant, senior lecturer, Lenina str., 73a Voronezh, 394043, Russia

anna_linkina@rambler.ruОсиповЕ. И.OsipovE. I.

студент, информатика и вычислительная техника,

student, informatics and computer science, Lenina str., 73a Voronezh, 394043, Russia,

osipovevg@bk.ruВоронежский институт высоких технологийVoronezh Institute of High TechnologiesВоронежский институт высоких технологийVoronezh Institute of High Technologies,202326022024854122127Copyright © Линкина А.В., Осипов Е.И., 20242024Линкина А.В., Осипов Е.И.Linkina A.V., Osipov E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/3426

В статье исследуется вопрос развития отечественного земледелия на основе цифровых решений, таких как навигационные технологии на базе спутниковых систем, обработки данных дистанционного зондирования, применения экспертных и систем поддержки принятия решения, машинного обучения, в том числе распознавания образов и компьютерного зрения, анализа больших данных и предиктивной аналитики. В рамках исследования авторами проводился метаанализ данных применения спутниковых навигационных технологий и беспилотных авиационных систем на основе мирового опыта за ретроспективный период с 2000 по 2023 годы. Приведена оценка экономического эффекта при использовании данного подхода и проанализировано, что продуктивность сельскохозяйственных угодий может быть увеличена на 63-68% при использовании рассматриваемых технологий. Проведен сравнительный анализ уровня внедрения точного земледелия в Российской Федерации и ряде зарубежных стран в разрезе по регионам. Установлено, что несмотря на имеющиеся технологии глобальной спутниковой навигационной системы, доля его относительно низкая. Представлены данные, показывающие количество хозяйств в разрезе субъектов Российской Федерации и площади, обрабатываемой посредством систем точного земледелия и потенциал их расширения. Структурированы основные системы наведения и глобальные системы позиционирования по применению в различных странах, среди которых основными являются отечественная ГЛОНАСС и зарубежные GPS (США), Galileo (Европа), BeiDou COMPAS (Китай), IRNSS (Индия) и ряд других. Классифицированы в соответствии с полученным перечнем возможности применения указанных навигационных систем в агропромышленном комплексе, такие как картирование полей, учет данных дистанционного зондирования, мониторинг урожайности и состояний посевов и т.д. В соответствии со сферой применения сопоставлены технологии/компоненты, применяемые на основе указанных технологий.

The article explores the development of domestic agriculture based on digital solutions, such as navigation technologies based on satellite systems, remote sensing data processing, the use of expert systems and decision support systems, machine learning, including pattern recognition and computer vision, big data analysis and predictive analytics. As part of the study, the authors conducted a meta-analysis of the application of satellite navigation technologies and unmanned aerial systems based on global experience over the retrospective period from 2000 to 2023. An assessment of the economic effect of using this approach is given and it is analyzed that the productivity of agricultural land can be increased by 63-68% using the technologies in question. A comparative analysis of the level of implementation of precision farming in the Russian Federation and a number of foreign countries is carried out by regions. It has been established that, despite the existing technologies of the global satellite navigation system, its share is relatively low. Data are presented showing the number of farms in the context of subjects of the Russian Federation and the area cultivated using precision farming systems and the potential for their expansion. The main guidance systems are structured.

спутниковые системыагропромышленный комплексбеспилотные летательные аппаратыгеоинформационные системыдистанционное зондированиепространственные данныекоординатное земледелиеоптические индексыsatellite systemsagro-industrial complexunmanned aerial vehiclesgeoinformation systemsremote sensingspatial datacoordinate farmingoptical indicesСтатья публикуется при грантовой поддержке Федерального агентства по делам молодёжи (Росмолодёжь) Соглашение №091–10–2023–069 от 23.05.2023 г. проект «Наука рядом»ReferencesChatre E., Benedicto J. 2019 – Galileo Programme Update // Proceedings of the 32nd international technical meeting of the satellite division of the institute of navigation (ION GNSS+2019). 2019. P. 650–698.Chatre E., Benedicto J. 2019 – Galileo Programme Update. Proceedings of the 32nd international technical meeting of the satellite division of the institute of navigation (ION GNSS+2019). 2019. pp. 650–698.Fernández G., Pericacho J.G., Martínez A, Janicki K. et al. End to end on-line ARAIM real-time experimentation and demonstration with magicARAIM Suite // Proceedings of the 32nd international technical meeting of the satellite division of the institute of navigation (ION GNSS+2019). 2019. P. 2796–2818. doi: 10.33012/2019.16921Fernández G., Pericacho J.G., Martínez A, Janicki K. et al. End to end on-line ARAIM real-time experimentation and demonstration with magicARAIM Suite. Proceedings of the 32nd international technical meeting of the satellite division of the institute of navigation (ION GNSS+2019). 2019. pp. 2796–2818. doi: 10.33012/2019.16921Lavrakas J.W. GNSS Performance Standards: How are They Holding Up? // Proceedings of the 33rd International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS+ 2020). 2020. P. 1261-1267.Lavrakas J.W. GNSS Performance Standards: How are They Holding Up? Proceedings of the 33rd International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS+ 2020). 2020. pp. 1261-1267.Shannon D., Clay D.E., Sudduth K.A. An Introduction to Precision Agriculture // Precision Agriculture Basics. 2018. P. 1–12.Shannon D., Clay D.E., Sudduth K.A. An Introduction to Precision Agriculture. Precision Agriculture Basics. 2018. pp. 1–12.Абрамов Н.В., Семизоров С.А., Григорьев В.В., Колесников А.В. Результаты практического использования спутниковых навигационных систем в инновационных технологиях АПК // Современные научно–практические решения в АПК: сборник статей всероссийской научно-практической конференции. 2017. С. 567–572.Abramov N.V., Semizorov S.A., Grigoriev V.V., Kolesnikov A.V. Results of the practical use of satellite navigation systems in innovative technologies of the agro-industrial complex. Modern scientific and practical solutions in the agro-industrial complex: collection of articles of the All-Russian scientific and practical conference. 2017. pp. 567–572. (in Russian).Дедова М.С., Кириченко А.А., Колточихин Н.Н. Спутниковые системы мониторинга в агропромышленном комплексе для тракторов различных марок // Информационные технологии, системы и приборы в АПК. АГРОИНФО2021: материалы 8й Международной научно-практической конференции; под ред. В.В. Альта. 2021. С. 248–251.Dedova M.S., Kirichenko A.A., Koltochikhin N.N. Satellite monitoring systems in the agricultural sector for tractors of various brands. Information technologies, systems and devices in the agro-industrial complex. AGROINFO 2021: materials of the 8th International Scientific and Practical Conference; edited by V.V. Alta. 2021, pp. 248–251. (in Russian).Линкина А.В. Математические методы и модели для решения прикладных задач обеспечения геоинформационных систем // Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности: сборник научных статей по итогам пятой международной научной конференции. 2020. С. 234–236.Linkina A.V. Mathematical methods and models for solving applied problems of providing geographic information systems. Priority directions of innovative activity in industry: a collection of scientific articles based on the results of the fifth international scientific conference. 2020. pp. 234–236. (in Russian).Линкина А.В., Богданчиков И.Ю. Информационное обеспечение цифровых технологий в агропромышленном комплексе // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2021. № 2 (37). С. 25–27.Linkina A.V., Bogdanchikov I.Yu. Information support of digital technologies in the agricultural sector. Bulletin of the Voronezh Institute of High Technologies. 2021. no. 2 (37). pp. 25–27. (in Russian).Ториков В.Е., Погонышев В.А., Погонышева Д.А., Дорных Г.Е. Состояние цифровой трансформации сельского хозяйства // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 9. С. 6–13.Torikov V.E., Pogonyshev V.A., Pogonysheva D.A., Dornykh G.E. State of digital transformation of agriculture. Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. 2020. no. 9. pp. 6–13. (in Russian).Череватова Т.Ф. Информационные потребности в системе управления развитием хозяйствующих субъектов АПК // Доклады ТСХА. Международная научная конференция, посвященная 175летию К.А. Тимирязева. 2019. С. 287–292.Cherevatova T.F. Information needs in the management system for the development of economic entities of the agro-industrial complex. Reports of the TSHA. International scientific conference dedicated to the 175th anniversary of K.A. Timiryazev. 2019. pp. 287–292. (in Russian).Шушпанников В.Е., Дзю Е.Л. Применение технологий точного земледелия // Теория и практика современной аграрной науки: сборник VI национальной (всероссийской) научной конференции с международным участием. 2023. С. 610–613.Shushpannikov V.E., Dzyu E.L. Application of precision farming technologies. Theory and practice of modern agricultural science: collection of the VI national (all-Russian) scientific conference with international participation. 2023. pp. 610–613. (in Russian).Denisova E., Silova V. Need for application of remote sensing technologies for development of agro-industrial complex // E3S Web of Conferences. EDP Sciences, 2021. V. 285. P. 01005. doi: 10.1051/e3sconf/202128501005Denisova E., Silova V. Need for application of remote sensing technologies for development of agro-industrial complex. E3S Web of Conferences. EDP Sciences, 2021. vol. 285. pp. 01005. doi: 10.1051/e3sconf/202128501005Matvienko E.V., Zolkin A.L., Suchkov D.K., Shichkin I.A. et al. Applying of smart, robotic systems and big data processing in agro-industrial complex // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2022. V. 981. №. 3. P. 032002. doi: 10.1088/1755-1315/981/3/032002Matvienko E.V., Zolkin A.L., Suchkov D.K., Shichkin I.A. et al. Applying of smart, robotic systems and big data processing in agro-industrial complex. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2022. vol. 981. no. 3. pp. 032002. doi: 10.1088/1755-1315/981/3/032002Agost L., Estrabou C., Aiassa D. Use of satellite indicators to monitor the proximity of agro-industrial crops to urban and rural educational establishments over large areas // Landscape and Urban Planning. 2022. V. 219. P. 104318.Agost L., Estrabou C., Aiassa D. Use of satellite indicators to monitor the proximity of agro-industrial crops to urban and rural educational establishments over large areas. Landscape and Urban Planning. 2022. vol. 219. pp. 104318.Kovalev I.L. Implementation of information and communication technologies based on satellite navigation systems in the agricultural and industrial complex of Belarus: problems and prospects // Resources and Technology. 2017. V. 14. №. 2. P. 12-25.Kovalev I.L. Implementation of information and communication technologies based on satellite navigation systems in the agricultural and industrial complex of Belarus: problems and prospects. Resources and Technology. 2017. vol. 14. no. 2. pp. 12-25.Gorlov I.F., Fedotova G.V., Glushchenko A.V., Slozhenkina M.I. et al. Digital technologies in the development of the agro-industrial complex // Digital Economy: Complexity and Variety vs. Rationality 9. Springer International Publishing, 2020. P. 220-229. doi: 10.1007/978-3-030-29586-8_26Gorlov I.F., Fedotova G.V., Glushchenko A.V., Slozhenkina M.I. et al. Digital technologies in the development of the agro-industrial comple. Digital Economy: Complexity and Variety vs. Rationality 9. Springer International Publishing, 2020. pp. 220-229. doi: 10.1007/978-3-030-29586-8_26Panasyuk M.V., Safiollin F.N., Sultanov V.A., Sabirzyanov A.M. Geoinformation system for monitoring and assessment of agricultural lands condition //IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. V. 579. №. 1. P. 012147. doi: 10.1088/1755-1315/579/1/012147Panasyuk M.V., Safiollin F.N., Sultanov V.A., Sabirzyanov A.M. Geoinformation system for monitoring and assessment of agricultural lands condition. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. vol. 579. no. 1. pp. 012147. doi: 10.1088/1755-1315/579/1/012147Agost L., Velázquez G.A. Crop proximity index for monitoring of peri-urban land use in agro-industrial crop regions // Heliyon. 2020. V. 6. №. 7.Agost L., Velázquez G.A. Crop proximity index for monitoring of peri-urban land use in agro-industrial crop regions. Heliyon. 2020. vol. 6. no. 7.Kogteva A., Kulik A., Gerasimova N., Shevtsova N. Peculiarities of Digitalization of the Agro-industrial Complex of Belgorod Region as a Spatial Socio-Economic System // 3rd International Conference Spatial Development of Territories (SDT 2020). Atlantis Press, 2021. P. 233-238. doi: 10.2991/aebmr.k.210710.039Kogteva A., Kulik A., Gerasimova N., Shevtsova N. Peculiarities of Digitalization of the Agro-industrial Complex of Belgorod Region as a Spatial Socio-Economic System. 3rd International Conference Spatial Development of Territories (SDT 2020). Atlantis Press, 2021. pp. 233-238. doi: 10.2991/aebmr.k.210710.039Belov A.M., Vorobiova N.S., Denisova A.Y., Kuznetsov A.V. et al. Application of gis technologies and space monitoring in management of samara region agro-industrial complex // The Editorial board Chair. 2013. P. 521.Belov A.M., Vorobiova N.S., Denisova A.Y., Kuznetsov A.V. et al. Application of gis technologies and space monitoring in management of samara region agro-industrial complex. The Editorial board Chair. 2013. pp. 521.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.