Добірка наукової літератури з теми "Безпілотні літальні об’єкти"

У статті проведений аналіз застосування безпілотних літальних апаратів у Вірмено-Азербайджанському конфлікті. Розглянуто співвідношення безпілотних літальних апаратів сторін конфлікту. Визначено основні об’єкти ударів, які призначалися ударним безпілотним літальним апаратам та дронам-камікадзе, а також тактичні прийоми і способи їх застосування. Проведено аналіз ефективності застосування безпілотних літальних апаратів Bayraktar TB2. Проаналізовано слабкі та сильні сторони застосування безпілотних літальних апаратів у сучасних збройних конфліктах, їх роль і місце у сучасних операціях. Виділено основні напрями удосконалення форм і способів бойового застосування повітряної компоненти, які необхідно вивчати та впроваджувати у діяльність Повітряних Сил Збройних Сил України. Ключові слова: безпілотні літальні апарати, дрони-камікадзе, Нагірний Карабах, симбіотичне застосування, рій безпілотників, спільне застосування пілотованої та безпілотної авіації.

В статті розглянуті основні підходи щодо побудови роїв безпілотних літальних апаратів та тактиці застосування роїв безпілотних літальних апаратів. Рій безпілотних літальних апаратів представляє собою групу безпілотних літальних апаратів, що об’єднані в рій, котрий керується як одне ціле. Рій може включати у себе однотипні та різнотипні безпілотні літальні апарати, що здатні виконувати часткові задачі для досягнення основного завдання рою. У статті проведенні дослідження щодо ймовірних варіантів побудови роїв безпілотних літальних апаратів та тактики їх застосування. У відповідності до тактики їх застосування визначені найбільш перспективні напрямки протидії роям безпілотних літальних апаратів.

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.

У статті проаналізовано напрямки розвитку безпілотної авіації, особливо такого типу, як безпілотна ударна авіація, а також її застосування у останніх збройних конфліктах та тенденції розвитку її подальшого застосування. Аналіз показав, що боротьба сил та засобів протиповітряної оборони в останніх збройних конфліктах проти безпілотної ударної авіації є недостатньо ефективною внаслідок ряду факторів. Основним з них є випереджальний розвиток даних засобів повітряного нападу по відношенню до існуючих вогневих засобів протиповітряної оборони. З метою підвищення ефективності зенітного ракетно-артилерійського прикриття об’єктів та угруповань військ запропоновано створення системи боротьби з безпілотною ударною авіацією в частинах, угрупуваннях зенітних ракетних військ.

Впровадження інформаційно-аналітичних систем у практику людської діяльності в умовах стрімкого розвитку інформаційних і телекомунікаційних технологій забезпечує рішення ключової для керівника задачі - здійснення ефективного управління в масштабах визначених повноважень. Використання в роботі сучасних технологій підтримки прийняття рішень дозволяє знизити ризики, які пов'язані з прийняттям необґрунтованих рішень, корегувати плани застосування безпілотних авіаційних комплексів в умовах мінливої обстановки і ситуаціях невизначеності. У статті доведено, що широке застосування безпілотних літальних апаратів дозволяє вирішувати різні задачі в умовах, у яких застосування пілотованої авіації недоцільно. Низька вартість, простота і доступність технології виробництва, тактико-технічні характеристики безпілотних літальних апаратів дозволяють використовувати їх для вирішення широкого спектру завдань, у тому числі з пошуку стаціонарних та динамічних об’єктів. Дані завдання вимагають ретельного планування маршрутів польотів безпілотних літальних апаратів для пошуку та моніторингу стану різних об’єктів, прийняття оптимальних рішень щодо дій з урахуванням різноманітних факторів впливу на безпілотний літальний апарат, формування управляючих рішень з високою оперативністю та обґрунтованістю, що може бути забезпечено створенням інтелектуальної системи підтримки прийняття рішення. Застосування безпілотних літальних апаратів передбачає виконання планування маршрутів польотів, що характеризується значною часовою та обчислювальною складністю. На теперішній час значна увага дослідників присвячена розробкам інтелектуальних систем підтримки прийняття рішення оператора безпілотного літального апарату по управлінню технічним засобом з урахуванням можливих впливів на апарат, однак моделі та задачі системи прийняття рішення на планування маршрутів безпілотних літальних апаратів не розкриті в у повній мірі. У статті розроблена структура комплексу задач планування маршрутів польоту безпілотного літального апарату, яку доцільно застосувати при створенні автоматизованої системи управління підрозділами безпілотних літальних апаратів

У статті досліджується досвід, особливості та тенденції застосування безпілотної авіації іноземними країнами в інтересах оцінювання збитків, що завдаються об’єктам економіки і фізичним особам унаслідок різних за походженням надзвичайних ситуацій, що є актуальним питанням для України. Метою статті стало визначення особливостей і тенденцій щодо застосування безпілотної авіації в іноземних країнах в інтересах оцінювання збитків від надзвичайних ситуацій. У результаті досліджень за об’єктом впливу негативних факторів визначено види збитків від надзвичайних ситуацій, що є предметом оцінювання за допомогою безпілотних літальних апаратів у зарубіжних країнах: шкода життю і здоров’ю конкретних людей (медико-біологічні), що визначається конкретними порушеннями їх здоров’я, що призводить до соціальних втрат і, у підсумку, скорочення середньої очікуваної тривалості життя; збитки соціально-економічній системі (соціально-економічні), що проявляється у втраті того чи іншого виду власності, витратах на переселення людей, виплатах компенсацій постраждалим, втраченій вигоді від не заключення або розірвання ділових контрактів, порушенні процесу нормальної господарської діяльності, погіршенні умов життєдіяльності людей тощо; збитки державі (соціально-політичні); шкода природному середовищу (екологічні), під яким розуміється погіршення природного середовища або витрати на його відновлення, втрати народногосподарської цінності територій або витрати на її реабілітацію. Результати проведених досліджень дозволили зробити такі висновки: використання інформації від видової й параметричної апаратури, що встановлюється на борту безпілотників, дозволяє іноземним країнам оперативно проводити оцінювання збитків від аварій на промислових підприємствах, залізничних катастроф з небезпечними вантажами, терористичних актів, визначати ступінь забруднення великих територій хімічними або ядерними відходами, визначати збитки від лісових пожеж тощо. Безпілотні літальні апарати, за досвідом іноземних країн, є сучасним найдоступнішим, оперативним і об’єктивним джерелом актуальної просторової інформації. Акцентується увага на тому, що застосування безпілотної авіації для оцінювання збитків від надзвичайних ситуацій державними структурами створило підстави для страхових компаній щодо використання безпілотників у свій діяльності. Напрямами подальших досліджень запропоновано вважати: дослідження сучасного досвіду і світових тенденцій щодо застосування безпілотної авіації провідними країнами світу для прогнозування і в ході ліквідації надзвичайних ситуацій; дослідження способів протидії аматорським безпілотникам, що заважають рятувальникам під час ліквідації надзвичайних ситуацій, тощо

У роботі проведено аналіз задач, які виникають при застосуванні безпілотних авіаційних комплексів в охороні кордону. Показано, що вирішення цих задач пов’язане з використанням геоінформаційних технологій, зокрема, геообробки з урахуванням різних наборів даних в геоінформаційній системі. Визначена проблематика забезпечення достатньої точності просторових даних про рельєф та об’єкти у прикордонній місцевості. При вирішенні задач ефективного і безпечного застосування безпілотної авіації в охороні кордонів, зокрема, раціонального планування маршрутів польоту безпілотних літальних апаратів, запропоновано використання геоінформаційної системи Державної прикордонної служби України «Гарт-17». Геоінформаційні технології пропонується використовувати як для отримання вихідних даних, так і для проведення базової геообробки даних. Застосування геоінформаційної системи є важливим при розрахунку показника ефективності спостереження з БПЛА, який використовується для визначення ефективного застосування безпілотної авіації з метою виявлення ознак порушень прикордонного законодавства. Для уточнення такої інформації запропоновано використання безпілотної авіації. З метою отримання уточнених 3D даних в якості корисного навантаження безпілотних літальних апаратів можливе застосуванням лідарів або камер з високою роздільною здатністю. При проведенні аерофотозйомки для відтворення просторових моделей необхідна додаткова обробка фотознімків. При використанні геоінформаційної системи ДПСУ в задачах забезпечення ефективного застосування безпілотної авіації необхідне доповнення бази геоданих новими наборами даних з уточненою інформацією про рельєф місцевості та різноманітні об’єкти в прикордонній місцевості де плануються польоти безпілотної авіації для вирішення задач з питань охорони державного кордону.

У статті досліджено питання класифікації безпілотних літальних апаратів, систематизації функцій і завдань безпілотної авіації у сфері цивільного захисту України. Наголошено на низці різноманітних підходів до її загальної класифікації, в яких не враховано чинні нормативно-правові документи, а також на браку відповідних досліджень. За гіпотезу взято взаємозв’язок між функціями, завданнями та класифікацією безпілотної авіації у сфері цивільного захисту України. Мета статті полягає в обґрунтуванні пропозицій щодо адаптації нормативної класифікації безпілотної авіації в Україні, викладеної в наказі Міністерства оборони України від 08 грудня 2016 року № 661, до особливостей сфери цивільного захисту України і систематизації функцій та завдань для цієї важливої галузі. На підставі результатів аналізу джерел визначено склад основних функцій безпілотних літальних апаратів у сфері цивільного захисту, до яких належать: розвідка (спостереження, моніторинг); цілевказання; відновлення та ретрансляція зв’язку; радіаційна, хімічна та біологічна розвідки; виявлення мін (вибухонебезпечних об’єктів); пошук і рятування; гасіння пожеж; транспортування вантажів. Виконано декомпозицію кожної функції на функціональні завдання, що в сукупності надало можливість систематизувати функції та завдання безпілотної авіації у зазначеній сфері й обґрунтувати підстави для переходу до класифікації безпілотних літальних апаратів. З огляду на аналіз класифікацій безпілотних літальних апаратів військового та загального призначення українських і зарубіжних авторів зроблено висновок про їх різноманіття, а також про необхідність їх класифікації, враховуючи специфіку сфери цивільного захисту. В основу покладено нормативну класифікацію безпілотних літальних апаратів безпілотних авіаційних комплексів, що наведено в наказі Міністерства оборони України. За призначенням їх запропоновано класифікувати таким чином: для розвідки та цілевказання; для підсвічування; для відновлення та ретрансляції зв’язку; для пожежогасіння; для транспортування вантажів (засобів рятування); для протидії аматорським апаратам, для комбінованого призначення. У класифікації виявився непотрібним ІІІ клас, оскільки його положення не є характерними для сфери цивільного захисту, враховуючи характер і масштаби надзвичайних ситуацій, а також функції та завдання, що виконуються рятувальниками ДСНС під час ліквідації надзвичайних ситуацій. Запропоновано розробити Концепцію створення системи безпілотної авіації у складі ДСНС

Мета роботи – обґрунтування можливостей повітряного патрулювання об’єктів інфраструктури залізничного транспорту за допомогою безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Результати. У статті досліджено можливості застосування безпілотних літальних апаратів для забезпечення охорони залізничної інфраструктури та вантажів. Розкривається зміст використання безпілотних літальних апаратів як системного моніторингу, що включає підсистему управління і підсистему оперативних груп воєнізованої охорони залізничного транспорту. Описана запропонована авторами модель використання безпілотних літальних апаратів, яка заснована на понятті «критичного часу», як різниці між часом безпосереднього втручання зловмисника в залізничну інфраструктуру та часом реагування підрозділів воєнізованої охорони залізниці із використанням безпілотного апарату. Розкривається приклад використання безпілотного літального апарату на конкретній криміногенні ділянці залізниці з використанням запропонованої моделі. Висновок. Підвищення рівня схоронності вантажів, зменшення злочинних посягань на об’єкти інфраструктури залізничного транспорту, а також зниження збитків від крадіжок досягається за рахунок використання нових технологій, таких як БПЛА. Запропонована авторами модель є доступним, простим та зрозумілим інструментом до для реалізації проектів із впровадження моніторингу об’єктів залізничної інфраструктури за допомогою БПЛА

Статтю зосередженона пробле ах синтезу робастних систе управління, призначених для експлуатації на безпілотних літальних апаратах. Головною етою дослідження є розробка алгорит у синтезу робастного закону управління рухо безпілотного літального апарата за у ови використання неортогонального ви ірювача, що являє собою над ірну конфігурацію гіроскопічних датчиків, побудованих на технологіях ікроелектро еханічних систе . Розробкурегулятора було виконано на основі робастного структурного синтезу. Для досягнення поставленої ети було розроблено одель поздовжнього руху безпілотного літального апарата. Матриці стану, управління та спостереження цієї оделі було визначено за допо огою технології Aerosimзасоба и систе и MatLab.Для розв’язання поставленої пробле и було використано етоди теорії управління польото у частині створення оделі поздовжнього руху безпілотного літального апарата; етоди побудування над ірних неортогональних конфігурацій інерцальних датчиків рухо их об’єктів; етоди сучасної теорії управління у частині створення алгорит ів робастного структурного синтезу та етоди ате атичного оделювання.У статті представлено результати оделювання синтезованої систе иу вигляді перехідних процесів для вхідних ступінчатих та і пульсних впливів.Наведені графічні залежності де онструють високу якість процесів управління в у овах дії збурюючи впливів. Отри ані результати ожуть бути корисни и для рухо их об’єктів широкого класу, на яких використовуються над ірні ви ірювальні систе и, але найбільш доцільно їх використання в пробле атиці управління безпілотни и літальни и апарата и.Ключовіслова: систе а управління, неортогональний прилад, інерціальний датчик, над ірність, робастний регулятор

Магістерська робота на тему «Алгоритм кореляційно-екстремального стеження за безпілотним літальним апаратом за даними відеоспостереження» складається з 8 розділів, 83 сторінки, 1 додатку, 60 ілюстрацій по тексту роботи та 20 таблиць. Використано 11 посилань. На сьогоднішній день прогресивний розвиток пілотної та безпілотної авіації, систем управлінням повітряними та наземними об'єктами пересування, створює необхідність у розробці технологій, що виявляють та супроводжують об'єкти у просторі. Найбільш широке застосування вони віднайшли у задачах навігації, космічного моніторингу Землі, забезпечення безпеки, бортових систем, що встановлюються у літаках, гелікоптерах та автомобілях, та охоронних послуг. Необхідність у використання методів виявлення та супроводження зростає у зв’язку з розширенням області застосування БПЛА, що можуть бути об’єктами-правопорушниками. Підвищення ефективності оптико-електронних систем необхідно для задач охорони та захисту закритих територій від несакціонованого проникнення, забезпечення їх приватності від безпілотних літаючих апаратів. Сучасні БПЛА можуть мати не тільки маленькі розміри та високу автономність, але і надзвичайно високу маневреність. Як наслідок, постійно підвищується вимоги комплексів, що обробляють поставлені цілі, а тому це приводить до поліпшення вже існуючих технологій та розробки нових методів і алгоритмів для вирішення поставлених задач. В роботі розглянута розробка та аналіз алгоритм кореляційно-екстремального стеження за безпілотним літальним апаратом за даними відеоспостережень. Метою дослідження є покращення характеристик стеження за малорозмірними БПЛА системою відеоспостереження, шляхом розробки кореляційно-екстремального алгоритма стеження. Об’єкт дослідження – процес стеження за малорозмірними БПЛА системою відеоспостереження. Предмет дослідження – методи стеження за малорозмірними БПЛА за даними відеоспостережень. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання: - провести аналіз сучасних телевізійних систем відеоспостереження; - виконати аналіз кореляційно-екстремальних методів зіставлення зображень; - розглянути можливості застосування метода калманівської фільтрації для стеження за точковими цілями; - розробити алгоритм кореляційно-екстремального стеження за малорозмірним БПЛА на основі методу калманівської фільтрації; - оцінити ефективність розробленого алгоритму за допомогою статичного моделювання на ЕОМ;. - розглянути можливості практичної реалізації розробленого алгоритму.
The topic of master thesis is “Algorithms for correlation-extreme tracking of an unmanned aerial vehicle based on video data”. The research work consists of 8 paragraphs, 83 pages, 60 illustrations and 20 tables. In total, 11 references links were used. Nowadays, the progressive development of pilot and unmanned aerial vehicles, air and ground control systems, creates a need to develop technologies that detect and watch/tracks objects. They are most widely used in navigation, space monitoring, security, on-board systems installed in aircraft, helicopters and cars, and security services. The need for detection and tracking methods is growing due to the expansion of the scope of UAVs using and as a result the exceeding of the limits which are allowed. Improving the efficiency of optoelectronic systems is necessary for the tasks of protection and defense of closed areas from unauthorized intrusion, ensuring their privacy from unmanned aerial vehicles. Modern UAVs can have not only small size and high autonomy but also extremely high maneuverability. As a result, the requirements of systems that process the set goals are constantly increasing, and therefore it leads to the improvement of existing technologies and the development of new methods and algorithms for solving these aims. The research work considers the development and analysis of an algorithm for correlation-extreme tracking of an unmanned aerial vehicle based on video data. The aim of the work is to improve the characteristics of tracking UAVs by video system surveillance, by developing a correlation-extreme tracking algorithm. The research object is the process of monitoring UAVs by the video surveillance system. The research subject is the methods of tracking UAVs by the video surveillance system. To achieve these goals have been resolved following tasks: - to analyze modern television video surveillance systems; - to analyze correlation-extreme methods of image comparison; - to consider the possibility of applying the method of Kalman filtering for UAVs tracking; - to develop an algorithm for correlation-extreme tracking of an unmanned aerial vehicle based on video data; - to evaluate the effectiveness of the developed algorithm using static simulation on a computer; - to consider the possibilities of practical implementation of the developed algorithm.
Магистерская работа на тему «Алгоритм корреляционно-экстремального слежения за беспилотным летательным аппаратом по данным видеонаблюдения» состоит из 8 разделов, 83 страницы, 1 приложения, 60 иллюстраций по тексту работы и 20 таблиц. Использовано 11 ссылок. На сегодняшний день прогрессивное развитие пилотной и беспилотной авиации, систем управлением воздушными и наземными объектами передвижения, создает необходимость в разработке технологий, обнаружения и сопровождающие объектов в пространстве. Наиболее широкое применение они нашли в задачах навигации, космического мониторинга Земли, обеспечения безопасности, охранных услуг, бортовых систем, устанавливаемых в самолетах, вертолетах и автомобилях. Необходимость в использовании методов обнаружения и сопровождения растет в связи с расширением области применения БПЛА, которые могут быть объектами-правонарушителями. Повышение эффективности оптико-электронных систем необходимо для задач охраны и защиты закрытых территорий от несакционованого проникновения, обеспечение их конфиденциальности от беспилотных летательных аппаратов. Современные БПЛА могут иметь не только маленькие размеры и высокую автономность, но и чрезвычайно высокую маневренность. Как следствие, постоянно повышается требования к системам, обрабатывающих поставленные цели, а потому это приводит к улучшению уже существующих технологий и разработки новых методов и алгоритмов для решения поставленных задач. В работе рассмотрена разработка и анализ алгоритма корреляционно-экстремального слежения за беспилотным летательным аппаратом по данным видеонаблюдения. Целью исследования является улучшение характеристик слежения за малоразмерными БПЛА системой видеонаблюдения, путем разработки корреляционно-экстремального алгоритма слежения. Объект исследования - процесс слежения за малоразмерными БПЛА системой видеонаблюдения. Предмет исследования - методы слежения за малоразмерными БПЛА по данным видеонаблюдения. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: - провести анализ современных телевизионных систем видеонаблюдения; - выполнить анализ корреляционно-экстремальных методов сопоставления изображений; - рассмотреть возможности применения метода калмановской фильтрации для слежения за точечными целями; - разработать алгоритм корреляционно-экстремального слежения за малоразмерным БПЛА на основе метода калмановской фильтрации; - оценить эффективность разработанного алгоритма с помощью статического моделирования на ЭВМ ;. - рассмотреть возможности практической реализации разработанного алгоритма.

Досліджено можливості застосування згорткових нейронних мереж в задачах детектування та трекінгу для систем захисту від безпілотних літаючих об’єктів. Для перевірки гіпотез було обрано дві моделі Single shot detection та Faster R-CNN. Дані моделі були навчені на попередньо підібраному датасеті з зображень безпілотних літаючих об’єктів. Навчені моделі було протестовано на якість та шкидкість розпізнавання. Було практично підтверджено можливості застосування згорткових мереж в системах захисту від безпілотних літаючих об’єктів. Також була досліджена техніка аугментації для оптимізації якості детектування. Отримані результати підтверджують, що згорткові мережі можуть бути застосовані в якості детекторів живого часу для систем захисту від безпілотних літаючих об’єктів.