Обґрунтування удосконалення моделі пункту управління групою безпілотних літальних та наземних апаратів

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, Україна

Науково-дослідний відділ наукового центру Повітряних Сил

Науково-організаційний відділ

Обґрунтування удосконалення моделі пункту управління групою безпілотних літальних та наземних апаратів

Гурін І.О., наук. співр.

Гурєєв І.В., ад'юнкт

Аналіз російсько-української війни свідчить про значне збільшення завдань, що виконуються безпілотними системами (комплексами). Розвиток технологій у сфері безпілотних систем вплинув на розширення сфери застосування таких систем у бойових завданнях та спеціальних місіях. Наслідком залучення безпілотних систем до виконання спеціальних місій є підвищення ефективності виконання завдань: цілевказання, коригування вогню артилерії, знищення живої сили та техніки противника, охорони кордону, розмінування мінних полів, пошукових операцій, розвідувальних місій та підвіз засобів матеріально-технічного забезпечення. Проте головною перевагою є збереження життя та здоров'я особового складу.

На озброєнні Збройних Сил України перебуває низка безпілотних систем: безпілотні літальні апарати (БПЛА), безпілотні наземні апарати (БПНА) та активно розроблюються безпілотні водні системи.

Зниження вартості безпілотних систем дозволило реалізувати стратегію групового використання, яке набуло поширення у цивільній сфері та поступово впроваджується для виконання військових місій та операцій.

Аналіз фактів застосування БПЛА у російсько-українській війні дає можливість зробити висновок, що одночасне застосування великої кількості БПЛА із бойовим навантаження, дає змогу отримати перевагу над противником, зменшити ризик завдання шкоди об'єктам прикриття та знизити втрати особового складу.

Ефективність виконання військових завдань множиною безпілотних систем [1] дозволяє стверджувати про переваги групового управління, а поєднання безпілотних літальних та наземних апаратів дозволить створити систему, здатну вивести виконання військових завдань на якісно новий рівень.

Комплекс безпілотних систем, які виконують спеціальні завдання, як правило, складається з одного безпілотного апарату (наземного або повітряного) та базової станції під керуванням оператора.

При управлінні групою безпілотних апаратів (БПА) відслідковується залежність між автономністю агентів групи та кількістю об'єктів управляння, якою керує один оператор.

Таку систему можна представити у вигляді пункту керування з оператором, який забезпечує обробку вхідних інформаційних потоків від БПА.

Отже, ми отримуємо замкнену систему масового обслуговування з потоком заявок. Варіант структури схема пункту керування групою БПЛА, яка може бути реалізована із збереженням основних вузлів для БПНА (рис. 1).

Рис. 1. Структурна схема пункту керування групою БПЛА

технологія безпілотний бойовий цілевказання розвідка

Залежно від площі досліджуваної території і кількості агентів у групі, їх характеристик, територія поділяється на ділянки і формуються окремі завдання для кожного члена групи.

Зв'язок в групі підтримується в зоні Wi-Fi видимості за принципом найближчого сусіда. Організація взаємодії лише між сусідніми БПЛА дозволяє уникнути передавання інформації на великі відстані, що дає змогу зменшити енергозатрати БПА [2].

Але особливістю організації взаємодії ройового типу є те, що інформація, яка доступна одному БПА, може бути необхідна БПА, який знаходиться за межами зони здійснення взаємодії. В такому випадку, передавання інформації відбувається через сусідній БПА, який передає та приймає інформацію. Інформаційний модель обміну між БПА, на прикладі БПЛА, які не є сусідніми (рис. 2).

Для того, щоб БПЛА 4 отримав необхідну йому інформацію від БПЛА 1, необхідно здійснити передавання інформації між БПЛА1 - БПЛА2 - БПЛА3 - БПЛА4.

Рис. 2. Інформаційна модель обмін між локальними підгрупами БПЛА

Представлена інформаційна модель (рис. 2) дозволить створити систему обміну даними між локальними групами БПА різного функціонального призначення.

Таким чином, утворення групи агентів з організацією групового управління (наземної та повітряної груп) дозволяє забезпечити спільне розв'язання сукупності задач, які неможливо вирішити у разі неколективної поведінки.

Список використаних джерел

1. Trystan A., Hurin I., Matiushchenko O. (2021) Multi-Agent group application model of unmanned aircrafts and unmanned ground vehicles during special mission execution. ISIT 2021 Intellectual Systems and Information Technologies, 154-164.

2. Матющенко О.Г., Кадубенко В.С., Сєдаш С.П., Сізон Д.О. (2021) Мультиагентна модель групового застосування безпілотних літальних апаратів при виконанні спеціальних місій. Polish Journal Of Science, 35, 13 - 19.

3. Гайдук А.Р., Каляев И.А., Капустян С.Г (2014) Модели и методы управления большими групами роботов. Издательство Южного федерального университета, 108.

4. Пулеко І.В. (2017) Структурно-параметричний синтез автоматизованої системи управління групою малих безпілотних літальних апаратів в умовах необхідності структурної динаміки. Проблеми створення, випробування, застосування та експлуатації складних інформаційних систем, 14, 91-104.

Размещено на Allbest.Ru