Рассказ «Умное поле» с анализом алгоритмов

• Этап 1. Поиск проблемных зон (Разведчик)

Разведчик взлетает с зарядной станции, поднимается на высоту 100 метров и начинает облёт поля по заданной траектории («змейка»). Каждые 10 метров камера делает снимок и вычисляет индекс вегетации NDVI.

Если NDVI ниже порога (растения бледные) — координаты запоминаются. Если NDVI в норме — дрон летит дальше. Облёт продолжается, пока не будет покрыта вся площадь поля.

После окончания облёта Разведчик пытается отправить список координат Командиру. Если связь хорошая — передача идёт напрямую. Если связи нет — данные передаются через Ретранслятор. Затем Разведчик возвращается на базу.

Тип алгоритма в этапе 1: Циклический + Ветвление

• Этап 2. Принятие решения Командиром

Командир получает карту проблемных зон. Он проверяет остаток заряда у Рабочего дрона. Если заряд ниже 20% — Командир отправляет Рабочего дрона на зарядную станцию (ветвление).

После возврата с заряда Командир снова проверяет заряд. Далее Командир проверяет уровень удобрений в баке Рабочего дрона.

Если удобрений меньше, чем нужно для обработки всех зон — Командир отправляет дрона на заправку удобрениями. Только когда заряд >20% и удобрений достаточно, Командир рассчитывает оптимальный маршрут по зонам и отправляет приказ «Обработать зоны А, В, С...» строго в заданной последовательности.

Каждое действие (проверка заряда, проверка удобрений) выполняется ровно один раз друг за другом.

Тип алгоритма в этапе 2: Линейный + Ветвление

• Этап 3. Полевой вылет с контролем связи (Рабочий дрон)

Рабочий дрон взлетает и начинает движение по маршруту. Каждые 5 секунд выполняется блок: отправить телеметрию (координаты, высота, остаток удобрений, заряд).

После отправки дрон проверяет: пришло ли подтверждение от Командира? Если подтверждение получено — дрон продолжает полёт. Если подтверждения нет — дрон повторяет попытку через Ретранслятор. После переключения на Ретранслятор дрон отправляет телеметрию. Если и через ретранслятор подтверждение не получено, дрон разворачивается и возвращается на исходный маршруту.

Если связь есть — дрон продолжает полёт, и процесс повторяется до тех пор, пока не будет выполнена вся задача.

Тип алгоритма в этапе 3: Циклический + Ветвление

• Этап 4. Точечное внесение удобрений

Рабочий дрон прибывает в первую зону и выполняет строго последовательность действий. Подлетает на 3 метра, открывает распылитель (например, на 4 секунды), закрывает распылитель и отправляет сигнал «Зона А обработана» Командиру.

После получения сигнала, выполняет свою последовательность действий. Пролетает 50 метров до 5 метров, делает 3 снимка и отправляет сигнал Командиру. Никаких условий и ограничений нет, и все шаги идут строго один за другим.

Тип алгоритма в этапе 4: Линейный

• Этап 5. Подтверждение качества (Командир)

Командир получает фотографии обработанной зоны и запускает алгоритм сравнения: накладывает фотографии обработанной зоны на процент равномерного покрытия. Если процент равномерного покрытия и качество хорошее. Тогда Командир даёт Рабочему дрону команду лететь дальше. Если процент покрытия <90% — качество плохое, Командир ставит эту зону в конец списка для повторной обработки (с увеличенным временем распыления). После обработки Командир проверяет по условиям: «остались ли необработанные зоны» или «обработаны все зоны» и вызывает Контролёра для проверки качества.

Если все зоны имеют качество ≥90%, обработка считается завершена, и дрон возвращается.

Тип алгоритма в этапе 5: Циклический + Ветвление