|
DOI: 10.14489/vkit.2019.10.pp.021-031
Евдокименков В. Н., Красильщиков М. Н., Ляпин Н. А.
ИССЛЕДОВАНИЕ МАНЕВРОВ УКЛОНЕНИЯ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ОТ АТАКИ ВОЗДУШНОГО ПРОТИВНИКА НА ОСНОВЕ ИГРОВОГО ПОДХОДА
(с. 21-31)
Аннотация. Предложен алгоритм гарантирующего управления траекторией беспилотного летательного аппарата, обеспечивающий его уклонение от атаки воздушного противника, на основе игрового подхода. Проведено исследование влияния тактически значимых показателей маневренности беспилотного летательного аппарата на эффективность реализации маневра уклонения. Представлены результаты моделирования, отражающие степень влияния маневренных возможностей беспилотного летательного аппарата на достижение позиционного преимущества при решении задачи уклонения от атаки воздушного противника.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат; воздушный бой; гарантирующее управление; маневренные возможности; уклонение.
Evdokimenkov V. N., Krasilshchikov M. N., Lyapin N. A.
THE RESEARCH OF UNMANNED AIRCRAFT EVASIVE MANEUVERS FROM ATTACK BY ENEMY AIRCRAFT ON THE BASIS OF THE GAME APPROACH
(pp. 21-31)
Abstract. Actual level of unmanned aerial vehicles development allows us to consider them as an effective tool for solving a variety of civil and military tasks (primarily reconnaissance and strike). At the same time, one of the most important problems associated with the combat use of unmanned aerial vehicles remains to ensure their high survivability in organized counteraction conditions, the source of which can be both ground-based air defense and fighter aircraft (manned or unmanned). For this reason, the study and optimization of unmanned aerial vehicle evasion maneuvers from an enemy air attack remains relevant. In the article on the basis of game approach the algorithm of the unmanned aerial vehicle trajectory guaranteeing management providing its evasion from attack of the air opponent is offered. The study of unmanned aerial vehicle maneuverability tactically significant indicators influence on the effectiveness of the evasion maneuver. The results of simulation, demonstrated the influence of unmanned aerial vehicle maneuvering capabilities on achievement a positional advantage in order to solve the problem of evasion from enemy air attack, are presented. A series of computational experiments, whose results allow to assert that the use of the developed algorithm to guarantee control regardless of the relative initial state target UAV (Unmanned Aerial Vehicle) and UAV-interceptor with the comparability of their maneuvering capabilities in 73 % of cases provides the positional advantage of the target UAV, the UAV position relative to the interceptor makes inefficient use of the latest posted guided missiles, are performed. Note that the increase in the values of tactical indicators that reflect the maneuverability of the attacked UAV compared to the enemy, leads to the fact that in all cases, regardless of the initial position of the attacked UAV relative to the UAV-interceptor, it is ensured that it is brought beyond the zone of possible launches of guided missiles.
Keywords: Unmanned aerial vehicle; Air combat; Guaranteeing management; Maneuverability; Evasion.
В. Н. Евдокименков, М. Н. Красильщиков, Н. А. Ляпин (Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Россия) E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
V. N. Evdokimenkov, M. N. Krasilshchikov, N. A. Lyapin (Moscow Aviation Institute (National Research University), Moscow, Russia) E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
1. Евдокименков В. Н., Красильщиков М. Н., Оркин С. Д. Управление смешанными группами пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов в условиях единого информационно-управляющего поля. М.: Изд-во МАИ, 2015. 272 с.
2. Шенк В. Время беспилотных «камикадзе» [Электронный ресурс] // Военно-промышленный курьер. URL: https://vpk-news.ru/articles/4663 (дата обращения: 01.09.2019).
3. Пат. 113562 Российская Федерация, МКПО 12-07. Беспилотный летательный аппарат-перехватчик / Брусов В. С., Волковой А. С., Друзин С. В., Росляков И. А., Созинов П. А., Трифонов И. В.; заявитель и патентообладатель АО «Концерн воздушно-космической обороны «Алмаз – Антей» (RU). № 2018500709; заявл. 13.02.2018; опубл. 12.03.2019, Бюл. № 3.
4. Проект «Исследования для создания авиационного комплекса дальнего перехвата крылатых ракет» [Электронный ресурс] // ГУНИД Минобороны РФ. URL: https://dfnc.ru/yandeks-novosti/proekt-issledovaniya-v-obespechenie-sozdaniya-aviatsionnogo-kompleksa-dalnego-perehvata-krylatyh-raket-v-interesah-povysheniya-effektivnosti-protivodejstviya-massirovan¬nomu-udaru-dozvukovymi-krylatymi/ (дата обращения: 25.06.2019).
5. Тищенко Ю. Е., Федунов Б. Е. Оптимальные моменты пуска ракет и применения помех в дуэльной ситуации самолетов истребителей // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2006. № 5. С. 98 – 109.
6. Shaw R. L. Fighter Combat: Tactics and Maneuvering. Annapolis, Maryland: Naval Institute Press, 1985. 428 р. URL: http://falcon.blu3wolf.com/Docs/ Fighter%20Combat-Tactics%20and%20Maneuvering.pdf (дата обращения: 01.08.2019).
7. Петров В. П. Маневрирование в воздушном бою // Зарубежное военное обозрение. 1985. № 1. С. 53 – 57.
8. Булинский В. А. Динамика маневрирования самолета-истребителя в воздушном бою. М.: Воениздат, 1957. 200 с.
9. Бабич B. К. Воздушный бой (зарождение и развитие). М.: Воениздат, 1991. 15 с.
10. Половинчук Н. Я., Иванов С. В., Котельницкая Л. И. Синтез управления маневром уклонения беспилотного летательного аппарата с учетом терминальных ограничений // Вестник Донского государственного технического университета. 2018. Т. 18, № 2. С. 190 – 200. doi: 10.23947/1992-5980-2018-18-2-190-200
11. Щербань И. В., Иванов С. В. Методика синтеза управления маневром уклонения игрока-союзника в медленном контуре терминальной системы управления // Двойные технологии. 2010. № 1(50). С. 59–64.
12. Горчаков М. А., Лущик А. В., Рубинов В. И. Алгоритмическое обеспечение построения траектории уклонения летательного аппарата от управляемых средств поражения // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2018. Т. 14, № 1. С. 15 – 20.
13. Евдокименков В. Н., Ляпин Н. А. Минимаксная оптимизация маневров преследования противника в условиях ближнего воздушного боя // Труды МАИ: электрон. журнал. 2019. Вып. 106. 26 с. URL: http://trudymai.ru/upload/iblock/0d0/Evdokimenkov_ Lyapin_rus.pdf?lang=en&issue=106 (дата обращения: 01.08.2019).
14. Евдокименков В. Н., Красильщиков М. Н., Ляпин Н. А. Гарантирующее управление траекторией беспилотного летательного аппарата при сближении с маневрирующей воздушной целью // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2018. № 5. С. 40 – 53. doi: 10.31857/S000233880002851-5
15. Evdokimenkov V. N., Krasilshchikov M. N., Sebryakov G. G. Unmanned Flying Vehicle Trajectory Guaranteeing Control at Approach to the Maneuvering Air Target // Procedia Computer Science. 2019. V. 150. January 2019. Р. 294 – 301. doi: 10.1016/j.procs. 2019.02.055
16. Комплексы с беспилотными летательными аппаратами. В 2-х кн. Кн. 2. Робототехнические комплексы на основе БЛА / Под ред. В. С. Вербы, Б. Г. Татарского. М.: Радиотехника, 2016. 824 с.
17. Моисеев В. С. Прикладная теория управления беспилотными летательными аппаратами. Казань: Республиканский центр мониторинга качества образования, 2013. 779 c.
18. Бухалев В. А. Основы автоматики и теории управления: учеб. для слушателей и курсантов вузов ВВС. М.: Изд-во ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 2006. 406 с.
19. Краткие теоретические сведения, необходимые для сравнения маневренных возможностей истребителей [Электронный ресурс]. 37 с. URL: http://aviation-gb7.ru/Compare.htm (дата обращения: 25.06.2019).
1. Evdokimenkov V. N., Krasil'shchikov M. N., Orkin S. D. (2015). Management of mixed groups of manned and unmanned aerial vehicles in a single information-control field. Moscow: Izdatel'stvo MAI. [in Russian language]
2. Shenk V. The time of unmanned "kamikaze". Voennopromyshlennyy kur'er. Available at: https://vpk-news.ru/articles/4663 (Accessed: 01.09.2019). [in Russian language]
3. Brusov V. S., Volkovoy A. S., Druzin S. V., Roslyakov I. A., Sozinov P. A., Trifonov I. V. Unmanned Aerial Vehicle. Patent No. 113562. Russian Federation. [in Russian language]
4. The project “Research for the creation of an aviation complex for the longrange interception of cruise missiles”. GUNID Minoborony RF. Available at: https://dfnc.ru/yandeks-novosti/proekt-issledovaniya-v-obespechenie-sozdaniya-aviatsionnogo-kompleksa-dalnego-perehvata-krylatyh-raket-v-interesah-povysheniya- effektivnosti-protivodejstviya-massirovannomu-udaru-dozvukovymi-krylatymi/ (Accessed: 25.06.2019). [in Russian language]
5. Tishchenko Yu. E., Fedunov B. E. (2006). Optimal moments of missile launch and interference in the duel situation of fighter aircraft. Izvestiya RAN. Teoriya i sistemy upravleniya, (5), pp. 98 – 109. [in Russian language]
6. Shaw R. L. (1985). Fighter Combat: Tactics and Maneuvering. Annapolis: Naval Institute Press. Available at: http://falcon.blu3wolf.com/Docs/ Figher%20CombatTactics%20and%20Maneuvering.pdf (Accessed: 01.08.2019).
7. Petrov V. P. (1985). Aerial combat maneuvering. Zarubezhnoe voennoe obozrenie, (1), pp. 53 – 57. [in Russian language]
8. Bulinskiy V. A. (1957). The dynamics of maneuvering a fighter in aerial combat. Moscow: Voenizdat. [in Russian language]
9. Babich B. K. (1991). Air battle (origin and development). Moscow: Voenizdat. [in Russian language]
10. Polovinchuk N. Ya., Ivanov S. V., Kotel'nitskaya L. I. (2018). Synthesis of the maneuver control evasion of an unmanned aerial vehicle taking into account the terminal restrictions. Vestnik Donskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 18(2), pp. 190 – 200. [in Russian language] doi: 10.23947/1992-5980-2018-18-2-190-200
11. Shcherban' I. V., Ivanov S. V. (2010). The synthesis technique of managing the maneuver of evading an ally player in the slow loop of the terminal control system. Dvoynye tekhnologii, 50(1), pp. 59–64. [in Russian language]
12. Gorchakov M. A., Lushchik A. V., Rubinov V. I. (2018). Algorithmic support for constructing the trajectory of evading the aircraft from guided weapons. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 14(1), pp. 15 – 20. [in Russian language]
13. Evdokimenkov V. N., Lyapin N. A. (2019). Minimax optimization of maneuvering pursuit of the enemy in the conditions of close air combat. Trudy MAI, 106. Available at: http://trudymai.ru/upload/iblock/0d0/Evdokimenkov_ Lyapin_rus.pdf?lang=en&issue=106 (Accessed: 01.08.2019). [in Russian language]
14. Evdokimenkov V. N., Krasil'shchikov M. N., Lyapin N. A. (2018). Ensuring control of the trajectory of an unmanned aerial vehicle when approaching a maneuvering air target. Izvestiya RAN. Teoriya i sistemy upravleniya, (5), pp. 40 – 53. [in Russian language] doi: 10.31857/S000233880002851-5
15. Evdokimenkov V. N., Krasilshchikov M. N., Sebryakov G. G. (2019). Unmanned Flying Vehicle Trajectory Guaranteeing Control at Approach to the Maneuvering Air Target. Procedia Computer Science, Vol. 150, pp. 294 – 301. doi: 10.1016/j.procs. 2019.02.055
16. Verba V. S. (Ed.), Tatarskiy B. G. (2016). Complexes with unmanned aerial vehicles. In 2 books. Book 2. UAV-based robotic systems. Moscow: Radiotekhnika. [in Russian language]
17. Moiseev V. S. (2013). Applied theory of control of unmanned aerial vehicles. Kazan': Respublikanskiy tsentr monitoringa kachestva obrazovaniya. [in Russian language]
18. Buhalev V. A. (2006). Fundamentals of automation and control theory: a textbook for students and cadets of the Air Force. Moscow: Izdfntkmcnvo VVIA im. professora N. E. Zhukovskogo. [in Russian language]
19. Brief theoretical information needed to compare the maneuvering capabilities of the fighters. Available at: http://aviation-gb7.ru/Compare.htm (Accessed: 25.06.2019). [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/vkit.2019.10.pp.021-031
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/vkit.2019.10.pp.021-031
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»