МЕТОДОЛОГІЧНІ ОСНОВИ БЕЗПЕЧНОГО РУХУ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ В ПРОСТОРІ З ДИНАМІЧНИМИ ПЕРЕШКОДАМИ

  • Юрій ДАНИК Національний університет оборони України імені Івана Черняховського https://orcid.org/0000-0001-6990-8656
  • Валентин МАЗУР Національна академія Державної прикордонної служби України ім. Б. Хмельницького https://orcid.org/0000-0002-3405-6200
  • Ігор БАЛИЦЬКИЙ Національна академія Державної прикордонної служби України ім. Б. Хмельницького https://orcid.org/0000-0003-2746-2339
Ключові слова: безпілотний літальний апарат, безпека польоту, динаміка польоту, зіткнення з динамічною перешкодою, бортова інформаційна система

Анотація

Розвиток і все більше поширення застосування засобів малої авіації обумовлює необхідність вирішення широкого кола завдань. Одним з таких актуальних завдань є забезпечення безпечного руху безпілотних літальних апаратів. Забезпечення безпечного руху є комплексною проблемою яка включає визначення управління безпілотним літальним апаратом при якому виключаються небезпеки. Збільшення інтенсивності польотів засобів малої авіації поряд з урбанізацією місцевості ускладнює вирішення проблеми забезпечення безпечного руху. При цьому важливо враховувати як статичні так і динамічні небезпеки.

Задача урахування при польоті статичних небезпек є на сьогодні достатньо вивченою. Існують методики побудови траєкторії польоту безпілотних літальних апаратів з огинанням статичних небезпечних об’єктів. До таких об’єктів відносяться різноманітні будівлі, лінії електропередачі, вежі та інші конструкції. Особливості рельєфу місцевості також відносять до статичних небезпек, які можливо уникнути за рахунок їх врахування навігаційною системою безпілотного літального апарату.

Набагато більш складним є забезпечення безпечного руху безпілотних літальних апаратів в умовах динамічних небезпек. Вирішення цієї проблеми потребує комплексного урахування маневрених властивостей безпілотних літальних апаратів, можливостей бортової інформаційної системи та характеристик сенсорів, які дозволяють виявляти небезпечні рухомі об’єкти і на сьогодні є недостатньо вивченим.

Все це обумовлює актуальність формування підходів до побудови методичного забезпечення безпеки польоту безпілотних літальних апаратів з урахуванням раптово виникаючих небезпечних об’єктів що і є метою даної роботи.

У дослідженні запропонована формалізована постановка завдання забезпечення безпечного руху безпілотних літальних апаратів з урахуванням динамічних загроз. При цьому використаний сферичний простір безпеки. Визначені рівняння, що описують динаміку руху як самого безпілотного літального апарату, так і околу безпеки. Аналіз розв’язків цих рівнянь дозволив дослідити процес взаємного переміщення досліджуваних об’єктів і встановити умови при яких можливе ухилення від динамічної небезпеки.

Біографії авторів

Юрій ДАНИК, Національний університет оборони України імені Івана Черняховського

доктор технічних наук, професор, начальник інституту

Валентин МАЗУР, Національна академія Державної прикордонної служби України ім. Б. Хмельницького

доктор військових наук, професор

Ігор БАЛИЦЬКИЙ, Національна академія Державної прикордонної служби України ім. Б. Хмельницького

кандидат технічних наук, доцент, начальник (декан) факультету

Посилання

Ардентов А. А. и др. Алгоритмы вычисления положения и ориентации беспилотных летальных аппаратов. Программные системы: теория и приложения : электрон. научн. журн. 2012. T. 3, №3(12), С. 23-38.

Крищенко А. П., Канатников А. Н., Ткачев С. Б. Планирование пространственного разворота беспилотного летательного аппарата. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Энергетическое и транспортное машиностроение. Специальный выпуск. Москва, 2011. C. 151-163.

Фірсов С. М., Нгуен Ван Тхінь, Данченко О. В., Кописов О. Е. Комп’ютерне моделювання динаміки безпілотного літального апарату нетрадиційної аеродинамічної схеми. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. П. Василенка. Харків : Ви-во ХНТУСГ, 2010. №102. С. 94–96.

Дахно Н. Б. Моделі прийняття рішень для дистанційного керування безпілотними літальними апаратами на основі варіаційно-градієнтних методів : дис. канд. технічних наук : 05.13.06. / Державний університет телекомунікацій. Київ, 2015. С. 161.


REFERENCES (TRANSLATED AND TRANSLITERATED)

Ardentov A. A. y dr. (2012). Algorithms for calculating the position and orientation of unmanned aerial vehicles [Algorithms of calculation of position and orientation of pilotless lethal vehicles] Prohrammnыe systemы: teoryia y prylozhenyia : эlektron. nauchn. zhurn. 2012. T. 3, №3(12), pp. 23–38. [in Russian].

Kryshchenko A. P., Kanatnykov A. N., Tkachev S. B. (2011). Planyrovanye prostranstvennoho razvorota bespylotnoho letatelnoho apparata [Planning of spatial turn of pilotless aircraft] Vestnyk MHTU ym. N.Э. Baumana. Эnerhetycheskoe y transportnoe mashynostroenye. Spetsyalnыi vыpusk. Moskva, 2011. pp. 151–163. [in Russian].

Firsov S. M., Nhuen Van Tkhin, Danchenko O. V., Kopysov O. E. (2010). Kompiuterne modeliuvannia dynamiky bezpilotnoho litalnoho aparatu netradytsiinoi aerodynamichnoi skhemy [Computer design of dynamics of pilotless aircraft of unconventional aerodynamic chart] Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva im. P. Vasylenka. Kharkiv: Issue of KhNTUSH, 2010. №102. pp. 94–96. [in Ukrainian].

Dakhno N. B. (2015). Modeli pryiniattia rishen dlia dystantsiinoho keruvannia bezpilotnymy litalnymy aparatamy na osnovi variatsiino-hradiientnykh metodiv : dys. kand. tekhnichnykh nauk : 05.13.06. / Derzhavnyi universytet telekomunikatsii. Kyiv, 2015. p. 161. [in Ukrainian].

Опубліковано
2021-02-02
Як цитувати
ДАНИКЮ., МАЗУРВ., & БАЛИЦЬКИЙІ. (2021). МЕТОДОЛОГІЧНІ ОСНОВИ БЕЗПЕЧНОГО РУХУ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ В ПРОСТОРІ З ДИНАМІЧНИМИ ПЕРЕШКОДАМИ. Збірник наукових праць Національної академії Державної прикордонної служби України. Серія: військові та технічні науки, 82(1), 224-236. https://doi.org/10.32453/3.v82i1.541
Розділ
Технічні науки