КИБЕРФИЗИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ УСЛОВИЯМИ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ В СОВМЕЩЕННОЙ ГИДРОПОННО-АЭРОПОННОЙ УСТАНОВКЕ

Бурукина А.А. Курнасов Е.В. Володина А.М

Об авторах

Бурукина А.А. Курнасов Е.В. Володина А.М

Курнасов Евгений Вячеславович – кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной информатики Института искусственного интеллекта РТУ МИРЭА, г. Москва, Россия. Область научных интересов: искусственный интеллект, предиктивный анализ данных, системная интеграция в области промышленной автоматизации и управле ния, разработка интеллектуальных систем управления технологическими объектами и процессами, умные IT -решения для промышленности.

Володина Анна Михайловна – старший преподаватель кафедры промышленной информатики Института искусственного интеллекта РТУ МИРЭА, г. Москва, Россия. Область научных интересов: искусственный интеллект, экспертные системы, базы данных, онтологические модели, обработка естественного языка (NLP), рекомендательные системы, большие данные, умные производственные систем ы, автоматизированные системы управления.

Скачать PDF

УДК: 681.5:631.23:631.589
DOI: 10.24412/2413-7383-2026-2-41-62-74
Язык: Русский

Аннотация: В работе представлена киберфизическая система, ориентированная на использование в специализированной установке для выращивания листового салата, совмещающей гидропонные и аэропонные зоны в едином микроклиматическом пространстве. Приведена архитектура системы, реализующая комплексный подход к управлению условиями выращивания по событийному принципу: непрерывный мониторинг параметров и их сравнение с уставками инициируют авто-матическое формирование управляющих алгоритмов и уведомлений при нарушении штатного режима работы. Для оценки состояния растений и сравнения эффективности, применяемых технологий выращивания, используется вегетационный индекс NDVI. Предложены сценарии управления, регламентирующие порядок действий системы при выявлении отклонений от нормативных показателей и возникновении нештатных ситуаций.

Ключевые слова: киберфизическая система, мониторинг, АСУ, гидропоника, аэропоника, гидропонно-аэропонная установка, технологии беспочвенного выращивания растений, вегетационный индекс NDVI

Список литературы

1. Безреагентная технология интенсификации процесса выращивания микрозелени в аквапонных системах / Штепа В.Н. Киреев С.Ю. Козырь А.В. Шикунец А.Б. // Химическая технология. 2023. Т. 24. № 5. С. 194-200. DOI: 10.31044/1684-5811-2023-24-5-194-200. Киберфизическая система мониторинга и управления условиями выращивания…
2. Калашникова Е.А. Применение аэропонных технологий для адаптации микроклонов ягодных культур к условиям EX VITRO / Е.А. Калашникова, Р.Н. Киракосян, А.В. Гущин // Плодоводство и ягодоводство России. 2025. Т. 80. С. 37-47. DOI: 10.31676/2073-4948-2025-80-37-47.
3. Старых А.И. Влияние условий аэропонной установки на выращивание сортов картофеля в ГАУ северного зауралья / А.И. Старых, А.С. Харалгин, Н.А. Слободенюк // Агропродовольственная политика России. 2025. № 3 (116). С. 33-46. DOI: 10.35524/2227-0280_2025_03_32.
4. Исследование параметров микроклимата автоматизированной установки аэропонного выращивания растений / Александров И.В. Алексеев И.С. Волков И.В. Макаров А.М. // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2025. № 3 (298). С. 38-40. DOI: 10.35211/1990-5297-2025-3-298-38-40.
5. Спирёва К.К. Особенности выращивания мелиссы лекарственной на гидропонных установках / К.К. Спирева, С.В. Сизых // Вестник ИрГСХА. 2025. № 130. С. 129-136. DOI: 10.51215/1999-3765- 2025-130-129-136
6. Влияние спектра света на рост Lactuca Sativa в контролируемых условиях: новые подходы и перспективы для гидропонных систем / Абрамова С.В. Бояров Е.Н. Двойнова Н.Ф. Купцова О.В. // Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2025. Т. 17. № 4. С. 269-295. DOI: 10.12731/2658- 6649-2025-17-4-1210.
7. Колошина К.А. Совместное использование Эффективность использования аэро- и гидропонных установок привыращивании миниклубней картофеля / К.А. Колошина, Н.И. Полухин, К.В. Авдеенко // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2025. Т. 55. № 2 (315). С. 43-50. DOI: 10.26898/0370-8799-2025-2-5.
8. Волков В.В. Система автоматизированного управления микроклиматом для гидропонной установки в теплице / В.В. Волков, Е.С. Бояринов // Сельский механизатор. 2024. № 3. С. 4-5. DOI: 10.47336/0131-7393-2024-3-4-5.
9. Корольков С.А. Исследов ание эффективности применения информационно -управляемой системы гидро - понного выращивания зеленных культур / С.А. Корольков // Известия Санкт -Петербургского госу - дарственного аграрного университета. 2025. № 3 (81). С. 93 -101. DOI: 10.24411/2078 -1318-2025-3-93-101.
10. Шмелев О.С. Сравнительный анализ беспроводных технологий для распределенного мониторинга в системах контролируемого выращивания растений / О.С. Шмелев, В.А. Бутаков, С.В. Трифонов // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2025. № 11. С. 137-143. DOI: 10.37882/2223-2966.2025.11.39.
11. Гордеев Д.Г. Автоматизированная система аэропонного выращивания на основе технологии искусственного интеллекта / Д.Г. Гордеев, А.В. Греченева, А.С. Самусенко // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. № 7. С. 502-508. DOI: 10.24412/2071- 6168-2023-7-502-503.
12. Мансуров В.А. Различия синтеза системы и киберфизического подхода в управлении / В.А. Мансуров, Т.В. Галкина, М.С. Шатов // Тенденции развития науки и образования. 2024. № 110-
13. С. 65-69. DOI: 10.18411/trnio-06-2024-866.
14. Аветисян Т.В. Моделирование процессов управления информационными массивами в киберфизических системах / Т.В. Аветисян, С.И. Короткевич, М.В. Питолин // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2025. Т. 13. № 4 (51). С. 1-11. DOI: 10.26102/2310- 6018/2025.51.4.067.
15. Анцыферов С. С. Интеллектуальные системы управления технологическими процессами / С. С. Анцы- феров, К. Н. Фазилова, К. Е. Русанов // Проблемы искусственного интеллекта. 2024. № 2 (33). С. 37 -44.
16. Antsyferov, S. S. Intelligent Quality Control Systems for High-Tech Manufacturing Processes and Equipment / S. S. Antsyferov, K. N. Fazilova, D. S. Muravyov // Problems of Artificial Intelligence. 2025. No. 2(37). P. 60-65. DOI 10.24412/2413-7383-2025-2-37-60-65.
17. Кожухова Е.В. Использование вегетационного индекса NDVI на селекционных посевах гороха в восточной сибири / Е.В. Кожухова, И.Ю. Ботвич, Д.В. Емельянов // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. 2024. № 1 (74). С. 14-20. DOI: 10.34655/bgsha.2024.74.1.002.
18. Зависимость урожайности зерна ячменя от величины NDVI по фазам вегетации / Пасынкова Е.Н. Радюкевич Т.Н. Карташева Л.И. Пасынков А.В. // Научные труды по агрономии. 2024. № 4 (15). С. 6-16. DOI: 10.35244/2658-7963-2024-15-4-6-16.
19. Веденеева В.А. Оценка состояния агроценоза озимой пшеницы с помощью вегетационного индекса NDVI / В.А. Веденеева // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2025. № 2 (80). С. 84 -94. DOI: 10.32786/2071 -9485-2025-02-10.
20. Черных Е.Г. Программный модуль расчета элементарных ячеек индекса NDVI в границах различных угодий / Е.Г. Черных, Д.А. Букреев // Международный сельскохозяйственный журнал. 2025. № 4 (406). С. 467-470. DOI: 10.55186/25876740_2025_68_4_467. Б Бурукина А.А. Курнасов Е.В. Володина А.М.
21. Зверьков М.С. Анализ возможности использования спектрального индекса NDVI для оценки готовности мелиоративной системы к вегетационному периоду / М.С. Зверьков, С.С. Смелова // International Agricultural Journal. 2024. Т. 67. № 3. С. 13. DOI: 10.55186/25876740_2024_8_3_13.
22. Подвесовский А.Г. Организация хранения данных функционирования объектов киберфизических

Выпуск: 2(41)'2026
Раздел: СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ, СТАТИСТИКА
Как цитировать: Бурукина А.А. Курнасов Е.В. Володина А.М. КИБЕРФИЗИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ УСЛОВИЯМИ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ В СОВМЕЩЕННОЙ ГИДРОПОННО-АЭРОПОННОЙ УСТАНОВКЕ // Проблемы искусственного интеллекта. - 2026. - № 2 (41). - С. 62-74. - https://paijournal.guiaidn.ru/ru/2026/2(41)-6.html

Назад к выпуску 2(41)'2026