Организация функционирования групповых роботизированных систем БПЛА на основе целевых технологических эффектов

Современные беспилотные летательные аппараты (БПЛА) получают все большее распространение в различных отраслях. В процессе развития технологий появилась возможность объединять БПЛА в группы, что приводит к возникновению новых эффектов функционирования. Традиционно беспилотные аппараты применяются в одиночном исполнении, что накладывает ограничения на их возможности, а также затрудняет координацию операторов между собой. При использовании в группе предполагается, что система будет построена по типу роя и сможет выполнять задачи автономно. Рассмотрено применение БПЛА в группах с целью реализации новых эффектов функционирования, одним из которых является непрерывность наблюдения. Показана структура организации функционирования групповых БПЛА, а также математическая модель, позволяющая оценить реализацию эффекта непрерывности. Выделены основные параметры БПЛА, которые необходимо контролировать во время полета и которые влияют на реализацию такого целевого эффекта.
EDN: NPZGIU, https://elibrary/npzgiu

Литература

[1] Пшихопов В.Х., Гонтарь Д.Н., Мартьянов О.В. Концептуальные подходы к формированию сценариев боевого применения групп робототехнических комплексов. Системы управления, связи и безопасности, 2022, № 3, с. 138–182, doi: https://doi.org/10.24412/2410-9916-2022-3-138-182

[2] Casbeer D., Beard R., Mclain T.V. et al. Forest fire monitoring with multiple small UAVs. Proc. American Control Conf., 2005, vol. 3, pp. 3530–3535, doi: https://doi.org/10.1109/ACC.2005.1470520

[3] Puri A., Valavanis K.P., Kontitsis M. Statistical profile generation for traffic monitoring using real-time UAV based video data. Mediterranean Conf. Control & Automation, 2007, doi: https://doi.org/10.1109/MED.2007.4433658

[4] Purohit A., Zhang P. Controlled-mobile sensing simulator for indoor fire monitoring. Int. Wireless Communications and Mobile Computing Conf., 2011, doi: https://doi.org/10.1109/IWCMC.2011.5982698

[5] Kingston D., Beard R.W., Holt R.S. Decentralized perimeter surveillance using a team of UAVs. IEEE Trans. Robot., 2008, vol. 24, no. 6, pp. 1394–1404, doi: https://doi.org/10.1109/TRO.2008.2007935

[6] Градецкий В.Г., Ермолов И.Л., Князьков И.Л. и др. Построение подвижных коммуникационных сетей на базе наземных автономных мобильных роботов. Мехатроника, автоматизация, управление, 2011, № 11, с. 27–32.

[7] Chandra R., D’Andrea R. Antenna array synthesis with clusters of unmanned aerial vehicles. American Control Conf., 2008, doi: https://doi.org/10.1109/ACC.2006.1657272

[8] Tonetti S., Hehn M., Lupashin S. et al. Distributed control of antenna array with formation of UAVs. IFAC Proc. Vol., 2011, vol. 44, no. 1, pp. 7848–7853, doi: https://doi.org/10.3182/20110828-6-IT-1002.02460

[9] Потюпкин А.Ю., Тимофеев Ю.А., Волков С.А. Групповое управление многоспутниковой орбитальной группировкой на основе концепции режимов совместного функционирования. Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы, 2021, т. 8, № 3, с. 11–19, doi: https://doi.org/10.30894/issn2409-0239.2021.8.3.11.19

[10] Шилов К.Е. Разработка системы автоматического управление беспилотным аппаратом мультироторного типа. Труды МФТИ, 2014, т. 6, № 4, с. 139–152.

[11] Куршев Н.В., Кожевников Ю.В. Оптимальные задачи динамики полета. Казань, Изд-во КГТУ им. А.Н. Туполева, 2010. 324 с.

[12] Моисеев В.С. Прикладная теория управления беспилотными летательными аппаратами. Казань, РЦМКО, 2013. 768 с.

[13] Stengel R.F. Flight dynamics. Princeton University Press, 2022. 912 p.

[14] Биард Р.У., МакЛэйн Т.У. Малые беспилотные летательные аппараты: теория и практика. Москва, Техносфера, 2019. 312 с.

[15] Санько А.А., Рожков И.В., Шейников А.А. Влияние ветра на систему угловой стабилизации беспилотного летательного аппарата. Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык, 2019, № 1. URL: http://if-mstuca.ru/CE/index.php/2019-1/bas

[16] Grewal M.S., Weill L.R., Andrews A.P. Global positioning systems, intertial-navigation, and integration. Wiley, 2007. 552 p.