Детектирование отклонений и корректировка движения лесной техники

Детектирование отклонений и корректировка движения лесной техники

Яскеляйнен Семён Дмитриевич
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петрозаводский государственный университет» (ПетрГУ), студент, 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, д. 33, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Рего Григорий Эйнович
к.т.н., ПетрГУ, доцент кафедры прикладной математики и кибернетики, 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, д. 33, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0002-2235-8113

Волкова Екатерина Михайловна
ПетрГУ, преподаватель кафедры технологии лесного комплекса и ландшафтной архитектуры, 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, д. 33, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0009-0003-2524-1855

Красный Владислав Алексеевич
ПетрГУ, студент, 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, д. 33, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Мельников Дмитрий Сергеевич
ПетрГУ, 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, д. 33, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Материал поступил в редакцию 31 октября 2024 года.

Аннотация
В статье рассматривается проблема отклонения лесозаготовительной техники от заданного маршрута. Подобные отклонения приводят к увеличению площади негативного влияния, оказываемого на экосистему, а также к уничтожению лесного насаждения за пределами волоков и лесосек. Представлен обзор существующих подходов к решению данной задачи и описан процесс разработки системы детектирования отклонений и корректировки траектории движения техники. Благодаря модульной архитектуре предлагаемая система позволяет не только сократить общее отклонение техники, но и внедрять отдельные модули в автономные системы различного назначения. Разработан алгоритм детектирования критических отклонений, который обеспечивает своевременное выявление ситуаций, при которых техника превышает допустимое расстояние от заданного маршрута движения.

Ключевые слова
Детектирование отклонений, корректировка движения, лесовосстановление, геопозиционирование, лесной робот.

Благодарности
Исследования, описанные в данной работе, были проведены в рамках реализации Программы поддержки НИОКР студентов, аспирантов и лиц, имеющих ученую степень, финансируемой Правительством Республики Карелия.

EDN
GEJEPZ

Индекс УДК 
630*36

Библиографическое описание
Детектирование отклонений и корректировка движения лесной техники /  С.Д. Яскеляйнен [и др.] // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 13. - № 1. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2025. – С. 57-63. – Текст : непосредственный.

Литература

  1. Rego G.E. Mathematical Modeling Method for Detecting the Fuzzy Occurrence of Dangerous Events, Programmnaya Ingeneria, 2023, vol. 14, no. 9, pp. 442-451. DOI: 10.17587/prin.14.442-451. – Text: electronic.
  2. Российская Федерация. Лесной кодекс Российской Федерации: ЛК: с изм. и доп. на 01.09.2024: [принят Государственной Думой Одобрен Советом Федерации 24 ноября 2006 года]. – Москва: Экс-мо, 2024. – 115с. – (Актуальное законодательство). – Текст: непосредственный.
  3. Российская Федерация. Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 17.01.2022 № 23 «Об утверждении видов лесосечных работ, порядка и последовательности их выполнения, формы технологической карты лесосечных работ, формы акта заключительного осмотра лесосеки и порядка заключительного осмотра лесосеки»: [зарегистрировано в Министерстве юстиции Российской Федерации 15 февраля 2022 года, регистрационный N 67278]. – Москва. – 2022. – 18 с. – Текст: непосредственный.
  4. Говорушко С.М. Экологические последствия лесозаготовок // Известия ВУЗов. Лесной журнал. – 2014. – №1 (337). – Текст: непосредственный.
  5. Российская Федерация. Приложение к приказу Минприроды России от 1 декабря 2020 года N 993 «Правила заготовки древесины и особенности заготовки древесины в лесничествах, указанных в статье 23 Лесного кодекса Российской Федерации»: с изм. на 17.10.2022. – Москва. – Текст: непосредственный.
  6. Правила отпуска древесины на корню в лесах Российской Федерации (утв. постановлением Правительства РФ от 1 июня 1998 г. N 551): с изм. и доп. на 24 сентября 2002. – Москва. – Текст: непосредственный.
  7. Сюнёв В.С. Воздействие процессов лесозаготовок на лесную среду Северо-Западного региона РФ / В.С. Сюнёв, В.К. Катаров // Resources and Technology. – 2008. – С. 120. – Текст: непосредственный.
  8. Карпечко А.Ю. Влияние разных технологий лесосечных работ на плотность почвы и массу корней // Сибирский лесной журнал. – № 5. – 2019. – C. 37-42. – Текст: непосредственный.
  9. Катаров В.К. Предварительная оценка влияния техники и технологий лесозаготовительных процессов на окружающую лесную среду / В.К. Катаров // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – 2007. – № 181. – С. 189-195. – Текст: непосредственный.
  10. Левковская М.В. Некоторые особенности изменения водно-физических свойств почвы в сосновых лесах Брестского ГПЛХО в результате проведения механизированных рубок ухода / М.В. Левковская, В.В. Сарнацкий // Труды БГТУ. №1. Лесное хозяйство. – 2013. – № 1. – С. 85-87. – Текст: непосредственный.
  11. Одинцов А.А. влияние изменений среды после лесозаготовок на рост хвойного подроста в высоту / А.А. Одинцов, А.С. Новоселов // The Scientific Heritage. – 2021. – № 71-2(71). – С. 19-23. – DOI 10.24412/9215-0365-2021-71-2-19-23. – Текст: электронный.
  12. Беляева Н.В. Оценка влияния сплошных рубок на нижние ярусы фитоценоза и почву / Н.В. Беляева, И.М. Стволов, И.А. Кази // VII Всероссийская науч.-техн. конференция «Леса России: политика, промышленность, наука, образование»: материалы, Санкт-Петербург, 25–27 мая 2022 года. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова, 2022. – С. 58-61. – Текст: непосредственный.
  13. Патент № 2746965 Российская Федерация, МПК G06Q 10/08 (2012.01), G06Q 50/28 (2012.01). Способ фиксации отклонений транспортного средства от заданного заранее маршрута: № 2019134881: заявл. 30.10.2019: опубл. 22.04.2021 / Тамара Александровна Симонова, Глеб Владимирович Челышков; заявитель ООО «Обоз». – 9 с.: ил. – Текст: непосредственный.
  14. Cognitive Pilot: [сайт]. – URL: https://cognitivepilot.com (дата обращения: 10.10.2024). – Текст: электронный.
  15. Application of IMU/GPS Integrated Navigation System Based on Adaptive Unscented Kalman Filter Algorithm in 3D Positioning of Forest Rescue Personnel / Pang S. [et al.] // Sensors 2024, 24(18), 5873. – DOI: 10.3390/s24185873. – Text: electronic.
  16. GPS/IMU Data Fusion using multisensor Kalman filtering: Introduction of contextual aspects / Francois Caron [et al.] // Information Fusion, 2006. – Text: unmediated.
  17. Application Research of an Intelligent Detection Algorithm for Vehicle Trajectory Route Deviation / Luo J. [et al.] // Journal of Computer and Communications, 2023, 1-11. DOI: 10.4236/jcc.2023.1110001. – Text: electronic.
  18. Nitin R. Chopde. Landmark Based Shortest Path Detection by Using A* and Haversine Formula / Nitin R. Chopde, Mangesh K. Nichat // International Journal of Innovative Research in Computer and Communication Engineering. Vol. 1, no. 2, pp. 298-302, 2013. – Text: unmediated.
  19. The coordinate transformation method and accuracy analysis in GPS measurement / Debao Yuan [et al.] // Procedia Environmental Scinces. 2012. No. 12. Pp. 232-237. – Text: unmediated.
  20. Вэнь И. Исследование алгоритмов планирование траектории для мобильных роботов / И. Вэнь // Вопросы устойчивого развития общества. – 2022. – № 8. – С. 1095-1105. – Текст: непосредственный.
  21. Shahzad K. Points-Based Safe Path Planning of Continuum Robots / K. Shahzad, S. Iqbal, P. Bloodsworth // International Journal of Advanced Robotic Systems. – 2015. – № 12. –Pp. 107-119. – Text: unmediated.