Підхід щодо удосконалення процесу автоматизації вибору маршруту польоту безпілотного літального апарату з урахуванням впливу несприятливих факторів

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.33099/2311-7249/2023-48-3-59-66

Ключові слова:

застосування безпілотного літального апарату, нечіткі множини, маршрут польоту безпілотного літального апарату, формалізація знань

Анотація

У статті проаналізовано особливості застосування безпілотних літальних апаратів як ефективного засобу для отримання розвідданих про противника під час повітряної розвідки. Проведений аналіз досвіду бойового застосування безпілотних літальних апаратів у процесі виконання розвідувальних завдань показав, що існують проблемні питання у прийнятті обґрунтованого рішення щодо вибору набору параметрів для здійснення польоту і побудови доцільного маршруту. Метою статті є удосконалення процесів автоматизації вибору доцільного маршруту польоту безпілотного літального апарату в умовах невизначеності шляхом формалізації знань осіб, які приймають рішення, на основі нечіткої інформації. Під час написання статті застосовано методи теорії нечітких множин, когнітивні методи автоматизації, моделювання й представлення знань та інші. Зазначений методичний підхід дав змогу структурувати інформацію в формальні моделі, що, в свою чергу, полегшить оброблення та використання інформації під час її аналізу та прийняття рішень. Обґрунтовано доцільність вдосконалення спеціального математичного та програмного забезпечення за рахунок формалізації власних знань, інтуїції, досвіду бойової роботи осіб, які приймають рішення. Автоматизація процесів прийняття рішення щодо визначення доцільного маршруту польоту відносяться до задач прийняття рішення в умовах невизначеності. Запропоновано реалізацію задачі планування розвідувального польоту безпілотного літального апарату здійснити за допомогою використання евристичних методів формалізації знань на основі нечітких множин та нечітких логічних систем. Також запропоновано задачу прогнозування обстановки розв’язати за рахунок використання нечітких продукційних правил. В якості умови (антецедента) – використовувати нечіткі лінгвістичні висловлювання, включно з формалізованими факторами, які враховують вплив зовнішнього середовища і тактичні умови проведення розвідки у вигляді нечітких множин. В якості виведення правила використовується множина варіантів набору параметрів польоту безпілотних літальних апаратів. Запропонований метод формалізації знань для ефективного проведення повітряної розвідки із застосуванням безпілотних літальних апаратів включає дві основні процедури. Розглянуто приклад формалізації знань визначених факторів впливу на вибір доцільного маршруту. Обґрунтовано, що подальші дослідження в даній предметній області стануть основою для створення алгоритму дій під час планування маршруту безпілотних літальних апаратів для виконання розвідувального завдання. У статті проаналізовано детерміновані та стохастичні методи формалізації знань, що дозволяють передавати специфічні особливості предметної області, але недоліком являється нечіткість вихідних даних. Тому в роботі для досягнення визначеної мети подано метод формалізації знань щодо процесу планування маршруту безпілотних літальних апаратів із застосуванням математичного апарату нечітких множин. Він дозволяє обробляти задачі, що важко формалізувати, та відрізняється логіко-аналітичним характером і нечіткістю вхідних й вихідних даних.

Біографії авторів

Олександр Пермяков , Національний університет оборони України

доктор технічних наук, професор

Наталія Королюк , Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Кандидат технічних наук, доцент

 

Посилання

Joint Intelligence, Surveillance and Reconnaissance. NCIA.NATO : web site. URL: https://www.ncia.nato.int/ what-we-do/joint-intelligence-surveillance-reconnaissance.html (accessed 10.08.2023). 2. NATO – AJP-

Allied joint doctrine for intelligence, counterintelligence and security. Globalspec.com : web site. URL: https://standards.globalspec.com/std/14362031/AJP-2 (accessed 10.08.2023).

NATO – AJP-2.1. Allied joint doctrine for intelligence procedures. Globalspec.com : web site. URL: https://standards.globalspec.com/std/ 14514909/AJP-2.1 (accessed 10.08.2023).

Павлишен О. О., Тимчук Г. М., Цокур Т. В. Командиру підрозділу по застосуванню БПЛА тактичного рівня (за досвідом проведення ООС (раніше АТО)) : методичні рекомендації. Вінниця : КПС ЗСУ, 2018. 72 с. URL: http://surl.li/lzmym (дата звернення 12.08.2023).

Степанов Г. С., Камінський В. В. Погляди щодо проблемних питань застосування Повітряних Сил в протиповітряній обороні. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2018. № 1(30). С. 18–23. DOI: https://doi.org/10.30748/ nitps.2018.30.03.

Королюк Н. О., Корольов Р. В., Коршець О. А. Процедура формалізації даних, які використовуються при описі процесу управління рухом повітряних об’єктів. Збірник наукових праць Харківського національного університету Повітряних Сил. 2017. № 4(53). С. 103–106. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ZKhUPS_2017_4_23 (дата звернення: 09.08.2023).

Королюк Н. О., Першин О. В., Грідньова Т. О., Шевченко С. О. Обґрунтування сучасного пiдходу щодо автоматизації процесів прийняття рішень по управлінню авіацією. Збірник наукових праць Харківського національного університету Повітряних Сил. 2019. № 1(59). С. 32–39. DOI: https://doi.org/10.30748/zhups.2019.59.04.

Дудко М. В., Королюк Н. О., Опенько П. В. Узагальнений алгоритм планування маршруту розвідувального польоту безпілотного літального апарату із використанням нечітких логічних систем. Системи озброєння і військова техніка. 2021. № 2(66). С. 44–50. DOI: https://doi.org/10.30748/ soivt.2021.66.06.

Бережний А. О., Сорока М. Ю. Методи рішення завдань планування поведінки агентів в інтелектуальних системах підтримки прийняття рішень. Збірник наукових праць Харківського національного університету Повітряних Сил. 2019. № 4(62). С. 18–24. DOI: https://doi.org/10.30748/zhups.2019.62.02.

Захарченко Ю. В., Іванець Г. В., Іванець М. Г., Калугін В. Д., Тютюник В. В. Формування трас польоту безпілотних літальних апаратів під час оперативного моніторингу окремої місцевості,де сталася надзвичайна екологічна ситуація. Техногенно-екологічна безпека. 2022. № 11(1). С. 23–33. DOI: https://doi.org/10.52363/ 2522-1892.2022.1.4.

Пермяков О. Ю., Дудко М. В., Королюк Н. О. Метод формалізації знань про процес визначення доцільної стратегії польоту безпілотних літальних апаратів в ході підготовки до ведення повітряної розвідки на основі нечітких логічних систем. Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони. 2020. № 2(38). С. 12–18. DOI: https://doi.org/10.33099/2311-7249/2020-38-2-12-20.

Ротштейн О. П., Ракитянська Г. Б. Діагностика на основі багатовимірних нечітких відношень. Системні дослідження та інформаційні технології. 2015. № 2. С. 97–111. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/sdtit_2015_2_12 (дата звернення: 08.08.2023).

Korolyuk N. Hybrid model of knowledge for situation recognition in airspace. Automatic Control and Computer Sciences. 2014. Vol. 48, P. 257-263. DOI: https://doi.org/10.3103/ S0146411614050083.

Хмелевський С. І., Королюк Н. О., Бєлоус Н. М. Дослідження ступеня автоматизації процесів прийняття рішень для підвищення якості управління літаками винищувальної авіації. Новітні технології – для захисту повітряного простору : зб. тез доп. міжнар. наук. конф., м. Харків, 12-13 квітня 2023 р. Харків, 2023. C. 297.

Дудко М. В., Полонський Ю. І., Королюк Н. О., Коршець О. А. Метод формалізації знань про процес планування маршруту польоту безпілотних літальних апаратів на основі інтервальних нечітких множин типу 2. Збірник наукових праць Харківського національного університету Повітряних Сил. 2020. № 3(65). С. 6-42. DOI: https://doi.org/10.30748/zhups.2020.65.05.

Пермяков О. Ю., Королюк Н. О., Королюк А. О., Коротченко Л. А. Новий підхід щодо планування маршруту польоту безпілотних літальних апаратів на основі нечітких множин. Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони. 2021. № 1(40). С. 55–62. DOI: https://doi.org/10.33099/2311-7249/2021-40-1-55-62.

Hagras H., Wagner C. Introduction to Interval Type-2 Fuzzy Logic Controllers – Towards Better Uncertainty Handling in Real World Applications. IEEE eNewsletter. Systems, Man and Cybernetics Society. No. 27. 2019. URL: https://www.ieeesmc.org/news/Hagras.html (accessed 08.08.2023).

Karnik N., Mendel J. On centroid calculations for Type-2 Fuzzy Sets. Information Sciences. 2019. Vol. 132. Р. 195–220. DOI https://doi.org/10.1016/S0020-0255(01)00069-X.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-01-02

Номер

Розділ

Інформаційно-аналітична діяльність у сфері безпеки та оборони