Актуальной задачей остается разработка надежных дистанционных методов для контроля содержания токсичных веществ в почвах при возникновении чрезвычайных ситуаций. При использовании обычных методов выполнения химических анализов почв, предварительно необходимо выполнить пробоотбор и пробоподготовку — это невозможно сделать мгновенно. Цель описываемого в статье исследования — разработка методик дистанционного мониторинга почв, загрязненных летучими токсичными веществами. Для достижения этой цели предложено использовать оснащенный аналитическим модулем квадрокоптер, конструкция которого обеспечивает повышенную устойчивость при взлете-посадке. В качестве анализатора химически опасных веществ была использована матрица пьезосенсоров («электронный нос»). Это измерительное устройство позволяет в течение нескольких минут идентифицировать и количественно определять концентрацию летучих веществ в почвах без пробоотбора и пробоподготовки. Чувствительные элементы готовы выполнять новые измерения через 1–2 мин после завершения предыдущего измерения, таким образом они «саморегенерируются» при перелетах между контрольными точками. Миниатюрность оборудования «электронного носа» обеспечивает его небольшой вес, что позволяет увеличивать время автономного полета беспилотного летательного аппарата. Апробацию методики проводили на примере дистанционного определения концентрации диметиламина в почве. Установлено, что при температуре воздуха от 5 до 32°С возможно определение концентрации диметиламина в интервале 10–105 мг/м3 с погрешностью ≤ 12%. Выполнению анализов не мешают наличие в атмосферном воздухе паров воды, бензина, спирта. В статье предложена методика облета местности при дистанционном мониторинге почв с применением разработанного беспилотного комплекса. Предлагается планирование его маршрута с учетом степени загрязнения почв в контрольных точках — это позволяет сократить время облета без снижения точности получаемых результатов.

1. Башилов А.М., Королев В.А., 2018. Автономные беспилотные летательные аппараты в точных системах агропроизводства.
Вестник аграрной науки Дона, Том 3, № 43, с. 76–82.
2. Бударина В.А., Игнатенко И.М., Косинова И.И., 2024. Эколого-геохимические особенности почв и грунтов зоны аэрации
территорий сельских поселений районов воздействия крупных горнодобывающих комплексов. Горный журнал, № 11, с. 103–108.
3. Великанов А.В., Кочетова Ж.Ю., Павлович А.В., Григорян А.С., Григорьев Д.С., Шишкин А.В., 2020. Беспилотный комплекс
химической разведки грунта. Патент на изобретение № RU 2766308C1 от 14.03.2022.
4. Великанов А.В., Шишкин А.В., Кочетова Ж.Ю., Осипов В.С., Дьякова Н.А., 2022. Применение беспилотных летательных
аппаратов для проведения химической разведки грунта на зараженных территориях. Научный вестник ГосНИИ ГА, № 40,
с. 154–163.
5. Временное наставление по применению комплексов с БЛА в ВС РФ, 2013. Изд-во Министерства обороны РФ, Москва.
6. Данеев А.В., Дмитриева Л.Ю., Плеханова О.С., 2022. Трехмерная геопространственная визуализация загрязнения воздушной среды региона. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 3, с. 16–20, https://doi.org/0.24412/2071-6168-2022-3-416-421.
7. Зайцев А.Н., Исмаилов Ш.Н., 2015. Технологии ведения работ по локализации и ликвидации источников химического
заражения при авариях с выбросами аварийно химически опасных веществ в чрезвычайных ситуациях различного типа.
Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, № 1, с. 220–224.
8. Косинова И.И., Бударина В.А., Лисецкий Ф.Н., Масленников Н.А., 2023. Некоторые направления актуализации
существующих подходов при проведении инженерно-экологических изысканий. Инженерные изыскания, Том XVII, № 2,
с. 8–15, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2023-17-2-8-15.
9. Кочетова Ж.Ю., Внукова С.В., Дубачева А.В., Кучменко Т.А., 2020. Пьезосорбционный экспресс-анализ загрязнения почв
бензином. Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия, Том 6(72), № 3, с. 292–302.
10. Маслова Н.В., Кочетова Ж.Ю., 2021. Комплексный экспресс анализ загрязнения вод. Региональные геосистемы, Том 45, № 3, с. 382–392, https://doi.org/10.52575/2712-7443-2021-45-3-382-392.
11. Никитенко Ю.В., Богданов А.П., 2015. Основные направления снижения террористической угрозы на химически опасных
объектах. Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, № 1, с. 378–382.
12. Осанов В.А., Щурихин А.А., Кондратьев С.М., Михаленко Ю.А., Коняева О.С., 2019. Разработка автоматизированной системы мониторинга атмосферного воздуха с использованием беспилотного летательного аппарата. T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, № 13(5), с. 28–34, https://doi.org/10.24411/2072-8735-2018-10268.
13. Соловьев М.О., 2013. Исследование возможностей беспилотных летательных аппаратов в решении проблем утечек газа и нефти. Международный журнал гуманитарных и естественных наук, № 2-2(77), с. 41–45, https://doi.org/10.24412/2500-1000-2023-2-2-41-45.
14. Товасаров А.Д., 2012. К вопросу устойчивости диметиламина в почве. Известия научно-технического общества «КАХАК»,
№ 3(37), с. 116–118.
15. Шевченко А.В., 2016. Стратегия реализации Концепции радиационной, химической и биологической защиты населения (часть первая). Технологии гражданской безопасности, Том 13, № 2(48), c. 66–72.
16. Sander R., 2015. Compilation of Henry’s law constants (version 4.0) for water as a solvent. Atmospheric Chemistry and Physics,
Vol. 15, No. 8, pp. 4399–4981, https://doi.org/10.5194/acp-15-4399-2015.

ШИШКИН А.В.
Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина, г. Воронеж, Россия, tehchast55@mail.ru
Адрес: ул. Старых Большевиков, д. 54А, г. Воронеж, 394064, Россия
КОЧЕТОВА Ж.Ю.*
Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина, г. Воронеж, Россия, zk_vva@mail.ru
КОСИНОВА И.И.
Воронежский государственный университет, г. Воронеж, Россия, kosinova777@yandex.ru
Адрес: Университетская пл., д. 1, г. Воронеж, 394018, Россия
ВЕЛИКАНОВ А.В.
Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина, г. Воронеж, Россия, velikanov_al_v@mail.ru

Аn urgent task remains the development of reliable remote methods for monitoring toxicants in soils during emergency situations. When using conventional methods for chemical analysis of soils, it is necessary to first perform sampling and sample preparation — this process cannot be done instantaneously. The aim of the research presented in this paper is to develop techniques for remote monitoring of soils contaminated with volatile toxicants. To achieve this goal, using a quadcopter with an analytical module is proposed. The design of this module provides increased stability during takeoff and landing. A matrix of piezosensors, also known as an “electronic nose”, was used to analyze chemically hazardous substances. This device allows you to quickly identify and quantify the concentration of volatile substances in soils without the need for sampling and sample preparation. The sensing elements are able to perform new measurements within 1–2 min after completing the previous measurement. This allows them to “self-regenerate” during flights between control points. Thanks to the miniaturization of the “electronic nose equipment”, its weight is low, which allows for an increase in the autonomous flight time of an unmanned aerial vehicle. The methodology was tested using the example of remote determination of dimethylamine concentration in soil. It was found that at an air temperature between 5 and 32°C, it is possible to accurately determine the concentration of dimethylamine between 10 and 105 mg/m3, with an error of ≤ 12%. The presence of water vapor, gasoline, or alcohol in the atmosphere does not interfere with the accuracy of the analysis. The paper proposes a method for surveying the terrain during remote soil monitoring using a developed unmanned system. It is suggested to plan the route taking into account the level of soil contamination at control points, which allows to reduce the flight time while maintaining the accuracy of the results.

1. Bashilov A.M., Korolev V.A., 2018. Autonomous unmanned aerial vehicles in precision agricultural production systems. Don Agrarian Science Bulletin, Vol. 3, No. 43, pp. 76–82. (in Russian)
2. Budarina V.A., Ignatenko I.M., Kosinova I.I., 2024. Ecological and geochemical features of aeration zone in rural areas in regions of influence of large mining facilities. Gornyi Zhurnal, No. 11, pp. 103–108. (in Russian)
3. Velikanov A.V., Kochetova Zh.Yu., Pavlovich A.V., Grigoryan A.S., Grigoriev D.S., Shishkin A.V., 2020. Unmanned complex of
chemical soil exploration. Patent for invention No. RU 2766308C1 dated 14 March 2022. (in Russian)
4. Velikanov A.V., Shishkin A.V., Kochetova Zh.Yu., Osipov V.S., Dyakova N.A., 2022. The use of unmanned aerial vehicles for
chemical exploration of soil in contaminated areas. Scientific Bulletin of GOSNII GA, No. 40, pp. 154–163. (in Russian)
5. Temporary instructions on the use of systems with unmanned aerial vehicles in the Armed Forces of the Russian Federation, 2013. Publishing house of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Moscow. (in Russian)
6. Daneev A.V., Dmitrieva L.Yu., Plekhanova O.S., 2022. 3D geospatial visualization of regional air pollution. Izvestiya Tula State
University. Technical Sciences, No. 3, pp. 16–20, https://doi.org/0.24412/2071-6168-2022-3-416-421. (in Russian)
7. Zaitsev A.N., Ismailov Sh.N., 2015. Technologies for conducting work on localization and elimination of sources of chemical
contamination in accidents with emissions of emergency chemically hazardous substances in emergency situations of various types. Problemy Obespecheniya Bezopasnosti pri Likvidatsii Posledstviy Chrezvychaynykh Situatsiy, No. 1, pp. 220–224. (in Russian)
8. Kosinova I.I., Budarina V.A., Lisetskii F.N., Maslennikov N.A., 2023. Some directions of actualization of existing approaches to
engineering-ecological surveys. Engineering Survey, Vol. XVII, No. 2, pp. 8–15, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2023-17-2-8-15. (in Russian)
9. Kochetova Zh.Yu., Vnukova S.V., Dubacheva A.V., Kuchmenko T.A., 2020. Piezocone express-analysis of soil contamination with
gasoline. Scientific Notes of V.I. Vernadsky Crimean Federal University. Biology. Chemistry, Vol. 6(72), No. 3, pp. 292–302.
(in Russian)
10. Maslova N.V., Kochetova Zh.Yu. 2021. Comprehensive rapid analysis of water pollution. Regional Geosystems, Vol. 45, No. 3,
pp. 382–392, https://doi.org/10.52575/2712-7443-2021-45-3-382-392. (in Russian)
11. Nikitenko Yu.V., Bogdanov A.P., 2015. Main directions of reducing the terrorist threat at chemically hazardous facilities. Problemy Obespecheniya Bezopasnosti pri Likvidatsii Posledstviy Chrezvychaynykh Situatsiy, No. 1, pp. 378–382. (in Russian)
12. Osanov V.A., Shchurikhin A.A., Kondratev S.M., Mikhalenko Iu.A., Konyaeva O.S., 2019. Development of automated monitoring
system of atmospheric air unmanned aerial vehicle. T-Comm, No. 13(5), pp. 28–34, https://doi.org/10.24411/2072-8735-2018-10268. (in Russian)
13. Solovyov M.O., 2013. Study of the capabilities of unmanned aerial vehicles in solving the problems of gas and oil leaks.
Mezhdunarodnyy Zhurnal Gumanitarnykh i Yestestvennykh Nauk, No. 2-2(77), pp. 41–45, https://doi.org/10.24412/2500-1000-2023-2-2-41-45. (in Russian)
14. Tovasarov A.D., 2012. To question of stability dimethylamine in ground. Izvestiya Nauchno-Tekhnicheskogo Obshchestva
“KAKHAK”, No. 3(37), pp. 116–118. (in Russian)
15. Shevchenko А.V., 2016. Strategy for implementation of the Concept of radiation, chemical and biological protection of population (part one). Civil Security Technology, Vol. 13, No. 2(48), pp. 66–72. (in Russian)
16. Sander R., 2015. Compilation of Henry’s law constants (version 4.0) for water as a solvent. Atmospheric Chemistry and Physics,
Vol. 15, No. 8, pp. 4399–4981, https://doi.org/10.5194/acp-15-4399-2015.

ALEXEY V. SHISHKIN
Zhukovsky and Gagarin Air Force Academy; Voronezh, Russia; tehchast55@mail.ru
Address: Bld. 54A, Starykh Bolshevikov St., 394064, Voronezh, Russia
ZHANNA Yu. KOCHETOVA*
Zhukovsky and Gagarin Air Force Academy; Voronezh, Russia; zk_vva@mail.ru
IRINA I. KOSINOVA
Voronezh State University; Voronezh, Russia; kosinova777@yandex.ru
Address: Bld. 1, Universitetskaya Sq., 394018, Voronezh, Russia
ALEXEY V. VELIKANOV
Zhukovsky and Gagarin Air Force Academy; Voronezh, Russia; velikanov_al_v@mail.ru