Метод вибору варіанта реалізації групового застосування безпілотних літальних апаратів

Леонід Артюшин; Олексій  Кононов; Володимир Герасименко; Богдан Наусенко

doi:10.33099/2311-7249/2022-44-2-10-20

Автор(и)

Леонід Артюшин Державний науково-дослідний інститут авіації, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-7488-7244
Олексій Кононов Державний науково-дослідний інститут авіації, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2267-9109
Володимир Герасименко Національний університет оборони України імені Івана Черняховського, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2014-7408
Богдан Наусенко Державний науково-дослідний інститут авіації, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-7208-1116

DOI:

https://doi.org/10.33099/2311-7249/2022-44-2-10-20

Ключові слова:

групове застосування безпілотних літальних апаратів, група безпілотних літальних апаратів, варіант реалізації групового застосування безпілотних літальних апаратів, безпілотні літальні апарати, імовірність, імовірність виконання бойового завдання, інтенсивність потоку подій, інтенсивність втрат безпілотних літальних апаратів, інтенсивність притоку безпілотних літальних апаратів, протидія, система, засоби протиповітряної оборони противника

Анотація

Статтю присвячено науковій проблематиці передпроєктного етапу створення нових видів високотехнологічних комплексів озброєння, а саме безпосередньо, апріорному обґрунтуванню вибору варіанта реалізації. Як предметну область розглянуто групове застосування безпілотних літальних апаратів. Пропонується ймовірнісний метод обґрунтування вибору. Функціонування системи “група безпілотних літальних апаратів - засоби протиповітряної оборони противника - об'єкт застосування” описується марковськими ймовірнісними моделями зміни дискретних станів у безперервному часі. У них враховується можливість диференціації інтенсивностей потоків подій залежно від станів. Доводиться, що для групового застосування безпілотних літальних апаратів можливість диференціації інтенсивностей залежно від станів не порушує вимог стаціонарності, ординарності та відсутності післядії потоків подій.

Сутність методу полягає у визначенні переваги варіантів за результатами послідовного аналізу їхніх фундаментальних властивостей. На першому етапі визначається відповідність необхідним умовам результативності групового застосування. Для порівняння пропонується застосовувати формат умови, який враховує можливість диференціації інтенсивностей потоків подій залежно від станів. На другому етапі аналізуються граничні ймовірнісні можливості аналізованих варіантів реалізації. На третьому етапі порівнюються найімовірніші ресурсні витрати, що необхідні для виконання поставлених бойових завдань. Як базис порівняння розглядаються не вартості ресурсів, а абсолютні кількісні значення. У разі неможливості визначення переваги на попередніх етапах, на четвертому етапі варіанти порівнюються за запропонованим інтегральним критерієм-згорткою. Для забезпечення об'єктивності вибору розглядається можливість визначення вагових коефіцієнтів критерію-згортки як відомими експертними методами, так й із застосуванням штучних нейронних мереж.

Відсутність необхідності прив'язки до конкретних льотно-технічних, конструктивних, динамічних особливостей літальних апаратів, специфіки схем застосування та керування дозволяє здійснити вибір варіанта реалізації з позиції найбільш загальних, фундаментальних можливостей систем групового застосування безпілотних літальних апаратів. Єдиною принциповою вимогою результативного застосування запропонованого методу є відповідність марковським умовам потоків подій системи “група безпілотних літальних апаратів - засоби протиповітряної оборони противника - об'єкт застосування”.

Ця особливість запропонованого методу дозволяє здійснити вибір варіанта реалізації з позицій найбільш загальних, принципових властивостей систем групового застосування безпілотних літальних апаратів, що створюються, як елементів комплексів високоточного озброєння.

Посилання

DARPA, Dynetics move Gremlins focus to aerial recovery URL: https://www.janes.com/defence-news/news-detail/darpa-dynetics-move-gremlins-focus-to-aerial-recovery.

Air Defence Systems URL: https://www.rheinmetall-defence.com/en/rheinmetall_defence/systems_and_products/air_defence_systems/index.php.

RYAN BOETEL Animated Air Force video shows downing of drones URL: https://www.stripes.com/branches/air_force/2021-06-09/Animated-Air-Force-video-shows-downing-of-drones-1663512.html.

Artyushin L.M., Solov'ev V.I. Performance monitoring for joint operation by a group of moving objects / Kibernetika i Vychislitel'naya Tekhnika, 1987, 3, p. 67-70.

Artyushin L.M. Problems of controlling the configuration of a mechanical system / Soviet Applied Mechanics, 1987, 23(2), p. 185-190.

Artyushin L.M. Search for optimal laws of variation of the control forces in dynamical system control problems / Soviet Applied Mechanics, 1988, 24(3), p. 295-300.

Artyushin L.M., Malyshenko S.V. Featuers of taking the constraints on control actions into account when solving optimization problems by the inverse dynamics problems method / Journal of automation and information science, 1996, 28(3), p. 24-27.

Kozlovski K.R. Robot Motion and Control. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009. - 462p.

Asama H. Distributed Autonomous Robotic Systems 2 / Asama H., Fukuda T., Arai T., Endo I. - Springer Japan, 1996. - 442p.

Tsourdos A. Cooperative Path Planning of Unmanned Aerial Vehicles / Tsourdos A., White B., Shanmugavel M. - John Wiley & Sons, 2011. - 187p.

Каляев И.А. Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов / Каляев И.А., Гайдук А.Р., Капустян С.Г. - М.:ФИЗМАТЛИТ, 2009. - 280с.

Абросимов В.К. Групповое движение интеллектуальных летательных аппаратов в антагонистической среде. - М.: Litres, 2017. - 413с.

Моисеев В.С. Групповое применение беспилотных летательных аппаратов: монография. – Казань: Редакционно-издательский центр “Школа”, 2017. – 572с.

Артюшин Л.М. Базові умови прийняття рішення щодо створення автоматизованої системи управління груповим застосуванням безпілотних літальних апаратів / Артюшин Л.М., Герасименко В.В., Коваль В.В.// Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони. – К: НУОУ, 2021. - №1(40). – С. 63-68.

Артюшин Л.М., Кононов О.А., Шморгун Ю.В. Метод формування спільної авіаційної групи / Артюшин Л.М. // Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони. – К: НУОУ, 2019. - №2(35). – С. 49-54.