10.14489/vkit.2017.11.pp.003-007

DOI: 10.14489/vkit.2017.11.pp.003-007

Жеребин А. М., Залуговская В. В., Маслова Л. А.
КОНЦЕПЦИЯ МОНИТОРИНГА ПОВЕРХНОСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
(c. 3-7)

Аннотация. Рассмотрена концепция мониторинга наземной поверхности группой беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), совершающих независимо друг от друга «случайные блуждания» в заданной зоне в целях обнаружения и распознавания объектов, интересующих оперирующую сторону. Проведена оценка эффективности такого способа мониторинга. Показано, что оценка эффективности сводится к задаче о накрытии случайной точки зоны мониторинга хотя бы одной зоной обнаружения группы БПЛА. В модели учтены ошибки целеуказания и навигационные ошибки каждого БПЛА. Дан алгоритм реализации оптимального закона блужданий. Определено число БПЛА, участвующих в мониторинге на основе грузоподъемности летающего центра управления. Рассмотрен в качестве БПЛА летательный аппарат типа «Винтолет», сочетающий в себе свойства вертолета и самолета.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат; мониторинг; эффективность.

Zherebin A. M., Zalugovskaya V. V., Maslova L. A.
THE CONCEPT OF SURFACE MONITORING USING UNMANNED AERIAL VEHICLES
(pp. 3-7)

Abstract. The terrestrial territory monitoring concept by UAV’s (Unmanned Aerial Vehicles) group for detecting and recognizing objects purpose to the operating party interest is considered. The control center directs the UAV group to some monitoring zone “origin”. Each UAV then maneuvers inside the monitoring zone: it takes pictures at points distributed in a two-dimensional equiprobable law, dropping down to the altitude optimal for best observation. In the article such a maneuver is called a “random walk”. The model takes into account target each UAV designation and navigation errors.Each UAV monitors the remaining fuel stock and stops monitoring with the fuel stock necessary to return to the home base. The monitoring method effectiveness estimation is given. It is shown that the efficiency estimating problem reduces to the monitoring zone random point covering problem with at least one UAV group detection zone. The number of UAV’s participating in monitoring is determined by carrying flying control center capacity. As a UAV in the work the aircraft of the “Vintolet” type, combining a helicopter and an airplane properties, is considered.

Keywords: Unmanned aerial vehicle; Monitoring; Efficiency.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

А. М. Жеребин, В. В. Залуговская, Л. А. Маслова (ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» ГНЦ РФ, Москва, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

A. M. Zherebin, V. V. Zalugovskaya, L. A. Maslova (State Research Institute of Aviation Systems State Scientific Center of Russian Federation, Moscow, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Дремлюга Г. П., Иванов Ю. Л. Беспилотные летательные аппараты: Состояние и тенденции развития. М.: Варяг, 2004. 176 с.
2. Ким Н. В., Крылов И. Г. Групповое применение беспилотных летательных аппаратов в задачах наблюдения // Проблемы совершенствования робототехнических и интеллектуальных систем летательных аппаратов: сб. докл. IX Всерос. науч.-техн. конф. М., 2012. С. 59 – 62.
3. Себряков Г. Г., Инсаров В. В. Концепция группового применения беспилотных летательных аппаратов при решении задач мониторинга наземных сцен с объектами инфраструктуры // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2017. № 4. С. 18 – 22. doi: 10.14489/vkit.2017.04.pp.018-022
4. Устенко И. М., Шутов В. И., Топоров Н. Б. Расчет атмосферного пропускания контрастов объектов, наблюдаемых с помощью пассивных оптико-электронных средств (ОЭС) // Юбилейная Всерос. науч.-техн. конф. «Авиационные системы в XXI веке»: сб. докл. Москва, 26–27 мая 2016 г. М., 2017. Т. 1. С. 239 – 246.
5. Инженерные методики расчета вероятностных характеристик пассивных оптикоэлектронных средств (ОЭС) / И. М. Устенко и др. // Юбилейная Всерос. науч.-техн. конф. «Авиационные системы в XXI веке»: сб. докл. Москва, 26–27 мая 2016 г. М., 2017. Т. 1. С. 230 – 238.
6. Венцель Е. С. Теория вероятностей: учебник для студентов вузов. М.: Академия, 2003. 576 с.
7. Цлаф Л. Я. Вариационное исчисление и интегральные уравнения. СПб.: Лань, 2005. 192 с.

Eng

1. Dremliuga G. P., Ivanov Iu. L. (2004). Unmanned aerial vehicles: State and development trends. Moscow: Variag. [in Russian language]
2. Kim N. V., Krylov I. G. (2012). Group application of unmanned aerial vehicles in surveillance tasks. Concerns on improving robotic and intelligent aircraft systems (Problemy sovershenstvovaniia robototekhnicheskikh i intellektual'nykh sistem letatel'nykh apparatov): proceedings of the IX All-Russian scientific and technical conference. (pp. 59-62). Moscow. [in Russian language]
3. Sebriakov G. G., Insarov V. V. (2017). The use of unmanned aerial vehicle groups for the monitoring of terrestrial infrastructure objects. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (4), pp. 18-22. doi: 10.14489/vkit.2017.04.pp.018-022 [in Russian language]
4. Ustenko I. M., Shutov V. I., Toporov N. B. (2017). Calculation of atmospheric transmission of contrasts of objects observed with the help of passive optoelectronic means (ECO). Jubilee All-Russian scientific and technical conference «Aviation systems in the 21st century» («Aviatsionnye sistemy v XXI veke»): proceedings. Vol. 1, (pp. 239-246). Moscow, 26–27 May 2016. [in Russian language]
5. Ustenko I. M. et al. (2017). Engineering techniques for calculating the probabilistic characteristics of passive optoelectronic facilities (ECO). Jubilee All-Russian scientific and technical conference «Aviation systems in the 21st century» («Aviatsionnye sistemy v XXI veke»): proceedings. Vol. 1, (pp. 230-238). Moscow, 26–27 May 2016. [in Russian language]
6. Venttsel' E. S. (2003). Probability theory: textbook for universities. Moscow: Akademiia. [in Russian language]
7. Tslaf L. Ia. (2005). Variational calculus and integral equations. St. Petersburg: Lan’. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/vkit.2017.11.pp.003-007

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/vkit.2017.11.pp.003-007

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

Please specify the article DOI in the order comments.