DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2019-1(83)-206-213

Удосконалена математична модель планування маршрутів польоту розвідувальних безпілотних літальних апаратів класу тактичні

Юрій Леонідович Бондаренко, Сергій Олексійович Дупелич, Вадим Ярославович Горбач

Анотація


Наведено підхід до формування удосконаленої математичної моделі планування маршрутів польоту розвідувальних безпілотних літальних апаратів класу тактичні. В основу моделі покладено розрахунки показників ефективності планування маршруту польоту. Можливість врахування умов зовнішнього середовища та факторів впливу на безпілотний літальний апарат відрізняє цю модель від інших. Визначено, що основними критеріями ефективності планування маршрутів польоту розвідувальних безпілотних літальних апаратів класу тактичні є: ймовірність ураження безпілотного літального апарату, якість розвідувальної інформації, ймовірність виявлення об’єктів розвідки (цілей), загальний час виконання розвідувального завдання з безпілотним літальним апаратом. Доведено необхідність врахування основних показників, які визначають ефективність розвідки із застосуванням безпілотного літального апарату. Досліджено функціональні залежності таких показників, льотно-технічних характеристик літального апарату та технічних можливостей цільового навантаження. Застосування цієї математичної моделі дає можливість вибору оптимального зразка розвідувального безпілотного літального апарату для вирішення конкретних завдань розвідки у заданому районі. Оскільки кожен зразок безпілотного літального апарату має свій набір льотно-технічних характеристик і характеристик навісного обладнання, то основним завданням при розробці такої моделі було оптимальне їх врахування за визначених погодних умов. Розрахунок показника, який визначає якість розвідувальної інформації, додатково дає можливість визначення оптимальної висоти польоту для заданих умов. Також із застосуванням моделі можна математично обґрунтувати дії особи, яка формує маршрут польоту.

Ключові слова


безпілотні літальні апарати; критерії ефективності; планування маршруту польоту; показники ефективності

Повний текст:

PDF

Посилання


«Systema pidtrymky pryjnjattja rishen' pry operatyvnij ocinci bezpilotnyh aviacijnyh kompleksiv» (2018), Bezpilotni aviacijni kompleksy «Mini (taktychni polja boju)», CNDI ZSU, K., Issue 2, 55 p.

Kakar, A. (2015), «UAV Communications: Spectral Requirements, MAV and SUAV Channel Modeling, OFDM Waveform Parameters, Performance and Spectrum Management», Dissertation, 110 p.

Gorodnov, V.P., Smirnov, E.B., Tristan, A.V. and Chernavina, O.E. (2012), «Vybir pokaznykiv i kryterii'v dlja ocinky efektyvnosti povitrjanoi' rozvidky shhodo vyjavlennja nezakonnyh zbrojnyh formuvan'», Nauka i tehnika Povitrjanyh Syl Zbrojnyh Syl Ukrai'ny, No. 1 (7), pp. 58–62.

Michael, R., Robson, S., Oltmanns, d’O. and Niethammer, S.U. (2017), «Optimising UAV topographic surveys processed with structure-from-motion: ground control quality, quantity and bundle adjustment», Geomorphology, Vol. 280, рр. 51–66.

Khuwaja, A., Chen, Y., Zhao, N. and Alouini, M.-S. (2018), «Survey of Channel Modeling for UAV Communications», Draft, рр. 1–34, [Online], available at: https://arxiv.org/pdf/1801.07359.pdf

Grebennikov, A.G., Myalitsa, A.K., Parfenyuk, V.V. and other (2008), Obshchie vidy i kharakteristiki bespilotnykh letatel'nykh apparatov, sprav. posobie, Nats. aerokosm. un-t «Khar'k. aviats. in-t», Kh., 377 p.

M.-Carrascosa, F.-J., García, M., Larriva, J. de and G.-Ferrer, A. (2016), An Analysis of the Influence of Flight Parameters in the Generation of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Orthomosaicks to Survey Archaeological Areas, [Online], Doi : 10.3390/s16111838.

Gallagher, А. (2015), «Surveillance UAV», Dissertation, 109 p.

Rostopchin, V.V. Elementarnye osnovy otsenki effektivnosti primeneniya bespilotnykh aviatsionnykh sistem dlya vozdushnoi razvedki, [Online], available at: http://www.uav.ru/articles/basic_uav_efficiency.pdf

Saati, T. (1993), Prinyatie reshenii. Metod analiza ierarkhii, Radio i svyaz', M., 226 p.

Korochkin, A.A. (1986), Otsenka effektivnosti poiska razvedyvatel'nymi aviatsionnymi kompleksami, KhVVAIU, Kh., 120 p.

Eremin, G.V., Gavrilov, A.D. and Nazarchuk, I.I. (2015), Malorazmernye bespilotniki – novaya problema dlya PVO, [Online], available at: http://otvaga2004.ru/armiya-i-vpk/armiya-i-vpk-vzglyad/malorazmernye-bespilotniki/

Biard, Rendal U. and Mak Lein, Timoti U. (2015), Malye bespilotnye letatel'nye apparaty: teoriya i praktika, Tekhnosfera, M., 312 p.

Bit-Monnot, B.-Ruiz, R. and Lacroix, S. (2018), «A Local Search Approach to Observation Planning with Multiple UAVs», International Conference on Automated Planning and Scheduling (ICAPS), Delft, Netherlands, 9 p., [Online], available at: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01730655.

Cteshenko, P.M. (2016), «Matematychna model' dlja ocinjuvannja efektyvnosti bojovogo zastosuvannja rozviduval'nyh bezpilotnyh aviacijnyh kompleksiv», Ozbrojennja ta vijs'kova tehnika, Derzhavnyj naukovo-doslidnij instytut aviacii', K., No. 2 (10), pp. 25–28.

Pavlij, V.O., Makovejchuk, O.M. and Hudov, G.V. (2013), «Pokaznyky efektyvnosti vidnovlennja defokusovanyh optyko-elektronnyh zobrazhen' ta zobrazhen', shho spotvoreni zmazom», Visnyk ZhDTU, Serija Tehnichni nauky, ZhDTU, Zhytomyr, No. 3 (66), рр. 106–112.

Watts, A.C., Kobziar, L.N. and Percival, H.F. (2009), «Unmanned Aircraft Systems for Wildland Fire Monitoring and Research», In Proceedings of the 24th Tall Timbers Fire Ecology Conference: The Future of Fire: Public Awareness, Health, and Safety, Tallahassee, FL, USA, 11–15 January, pp. 86–90.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Система підтримки прийняття рішень при оперативній оцінці безпілотних авіаційних комплексів // Безпілотні авіаційні комплекси «Міні (тактичні поля бою)». – К. : ЦНДІ ЗСУ, 2018. – Вип. 2. – 55 с.
  2. Kakar A. UAV Communications: Spectral Requirements, MAV and SUAV Channel Modeling, OFDM Waveform Parameters, Performance and Spectrum Management : Thesis / A.Kakar. – 2015. – 110 p.
  3. Вибір показників і критеріїв для оцінки ефективності повітряної розвідки щодо виявлення незаконних збройних формувань / В.П. Городнов, Е.Б. Смірнов, А.В. Трістан, О.Е. Чернавіна // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. – 2012. – № 1(7). – С. 58–62.
  4. Optimising UAV topographic surveys processed with structure-from-motion: ground control quality, quantity and bundle adjustment. / R.Michael, S.Robson, d’O.-Oltmanns, S. Niethammer, U. // Geomorphology. – 2017. – Vol. 280. – P. 51–66.
  5. Survey of Channel Modeling for UAV Communications / A.Khuwaja, Y.Chen, N.Zhao, M.-S. Alouini // Draft. – 2018. – Р. 1–34 [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://arxiv.org/pdf/1801.07359.pdf.
  6. Общие виды и характеристики беспилотных летательных аппаратов : справ. пособие / А.Г. Гребенников, А.К. Мялица, В.В. Парфенюк и др. – Х. : Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2008. – 377 с.
  7. An Analysis of the Influence of Flight Parameters in the Generation of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Orthomosaicks to Survey Archaeological Areas. / F.-J. M.-Carrascosa, M. García, J. de Larriva, A. G.-Ferrer. – Published online 2016, Nov. 1. – Doi : 10.3390/s16111838.
  8. Gallagher А. Surveillance UAV : Thesis / А.Gallagher.– 2015. – 109 p.
  9. Ростопчин В.В. Элементарные основы оценки эффективности применения беспилотных авиационных систем для воздушной разведки / В.В. Ростопчин [Електронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.uav.ru/articles/basic_uav_efficiency.pdf.
  10. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий / Т.Саати. – М. : Радио и связь, 1993. – 226 с.
  11. Корочкин А.А. Оценка эффективности поиска разведывательными авиационными комплексами / А.А. Корочкин. – Х. : ХВВАИУ, 1986. – 120 с.
  12. Ерёмин Г.В. Малоразмерные беспилотники – новая проблема для ПВО / Г.В. Ерёмин, А.Д. Гаврилов, И.И. Назарчук . – 2015 [Електронный ресурс]. – Режим доступа : http://otvaga2004.ru/armiya-i-vpk/armiya-i-vpk-vzglyad/malorazmernye-bespilotniki/.
  13. Рэндал У. Малые беспилотные летательные аппараты: теория и практика / Рэндал У. Биард, Тимоти У. Мак Лэйн. – М. : Техносфера, 2015. – 312 c.
  14. Bit-Monnot A Local Search Approach to Observation Planning with Multiple UAVs / Bit-Monnot, R.B.-Ruiz, S.Lacroix // International Conference on Automated Planning and Scheduling (ICAPS). – Delft, Netherlands, 2018. – 9 p. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01730655.
  15. Cтешенко П.М. Математична модель для оцінювання ефективності бойового застосування розвідувальних безпілотних авіаційних комплексів / П.М. Cтешенко // Озброєння та військова техніка. – К. : Державний науково-дослідній інститут авіації. – 2016. – № 2 (10). – С. 25–28.
  16. Павлій В.О. Показники ефективності відновлення дефокусованих оптико-електронних зображень та зображень, що спотворені змазом / В.О. Павлій, О.М. Маковейчук, Г.В. Худов // Вісник ЖДТУ / Серія : Технічні науки. – Житомир : ЖДТУ, 2013. – № 3 (66). – С. 106–112.
  17. Watts A.C. Unmanned Aircraft Systems for Wildland Fire Monitoring and Research / A.C. Watts, L.N. Kobziar, H.F. Percival // In Proceedings of the 24th Tall Timbers Fire Ecology Conference: The Future of Fire: Public Awareness, Health, and Safety. – Tallahassee, FL, USA. – 11–15 January 2009. – Р. 86–90.




Copyright (c) 2019 Юрій Леонідович Бондаренко, Сергій Олексійович Дупелич, Вадим Ярославович Горбач

Ліцензія Creative Commons
Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.