Preview

Известия Юго-Западного государственного университета

Расширенный поиск

Алгоритмы функционирования магнито-метрической системы обеспечения поисково-спасательных операций с применением беспилотных летательных аппаратов

https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-6-210-224

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования – сокращение времени и повышение эффективности поиска и спасения терпящих бедствие экипажей сухопутной техники, воздушных, надводных и подводных судов. Комплексирования физических, информационных и геометрических параметров позволяет достоверно обнаруживать одиночные ферромагнитные тела за счет анализа дополнительной информации в рабочих алгоритмах.

Методы. Статья содержит практически значимый вариант построения поисковой системы, реализуемой на двух и большем числе беспилотных летательных аппаратов, двигающихся в районе поиска в согласованном строю на базовой дистанции. Система решения основана на использовании в качестве магнитометрической информации компонент магнитного поля без использования первичной градиентометрической информации. Эта особенность позволяет получить компактные и функционально полные алгоритмы. Вычисления по таким алгоритмам обеспечивают устойчивость беспилотного летательного аппарата в различных сочетаниях курса, крена и тангажа.

Результаты. В статье были построены алгоритмы функционирования магнитометрической системы поиска ферромагнитных тел на основе уравнений магнитостатики. Интеллектуальная система построена по схеме измерительно-вычислительного контура с разнесенными в пространстве векторными трехосными блоками магнитометров. Система способна решать весь комплекс задач поиска, обнаружения, пеленгации, локализации, позиционирования и идентификации металлических предметов, обладающих собственным магнитным полем.

Заключение. Основной результат исследования заключается в том, что рабочие алгоритмы обнаружения ферромагнитных тел комплексно учитывают характеристики воздушной среды, инструментальную погрешность блоков измерений физических величин и геометрические пропорции расположения измерительной аппаратуры на борту беспилотных и пилотируемых поисково-спасательных вертолетов. Полученные результаты исследований использованы при разработке аппаратно-программного комплекса с беспилотными летательными аппаратами вертолетного типа, предназначенного для обеспечения поисково-спасательных операций в условиях Арктики.

Об авторах

Д. Е. Гуцевич
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина»
Россия

Гуцевич Денис Евгеньевич, аспирант,  младший научный сотрудник кафедры  «Лаборатория систем и технических средств автоматики»

ул. Политехническая, 77, г. Саратов, 410054



Г. М. Проскуряков
ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина»
Россия

Проскуряков Герман Михайлович, кандидат технических наук, научный сотрудник  лаборатории технических средств и систем  автоматики

ул. Политехническая, 77, г. Саратов, 410054



В. Н. Слонов
АО «Авиаавтоматика» им. В.В. Тарасова»
Россия

Слонов Владимир Николаевич, кандидат  физико-математических наук, научный  сотрудник лаборатории технических средств  и систем автоматики

ул. Запольная, 47, г. Курск, 305040



Д. П. Тетерин
АО «Авиаавтоматика» им. В.В. Тарасова»
Россия

Тетерин Дмитрий Павлович, доктор  технических наук, первый заместитель  генерального директора 

ул. Запольная, 47, г. Курск, 305040



Е. А. Титенко
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Россия

Титенко Евгений Анатольевич, кандидат  технических наук, доцент, доцент кафедры  информационных систем и технологий

ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040



С. Н. Фролов
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Россия

Фролов Сергей Николаевич, кандидат  технических наук, старший сотрудник  научно-исследовательского института  радиоэлектронных систем

ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040



Л. А. Лисицин
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Россия

Лисицин Леонид Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры  информационных систем и технологий

ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040



Список литературы

1. Модель и методы управления сложными техническим объектами на основе продукционной парадигмы вычислений / О.И. Атакищев, Е.А. Титенко, К.С. Скорняков, В.А. Заичко, А.П. Риос // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2012. №3. С. 181-187.

2. Богоева Е. М., Гарькушев А. Ю. Основы построения моделей интеллектуализации в системах безопасности // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2014. № 9-10. С. 22-27.

3. Анисимов В. Г., Ведерников Ю. В. Научно-методическое сопровождение интеграции высокотехнологичных инноваций в процессы разработки высокоточного оружия // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2014. №3-4. С. 66-75.

4. Анисимов В. Г., Гарькушев А. Ю., Сазыкин А. М. Оптимизация внедрения новых технологий в перспективные образцы артиллерийского вооружения // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2012. № 4. С. 39-44.

5. Бажин Д. А., Гарькушев А. Ю. Модель оценки эффективности информационного обеспечения применения высокоточного оружия в контртеррористических операциях // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2015. № 1-2. С. 44-53.

6. Крюков И. Н. Магнитометрические средства обнаружения: теория и практика построения / под ред. И. Н. Крюкова. М.: Радиотехника, 2013. 192 с.

7. Бондарев А. С., Челкак С. И. Определение источника дипольного типа по измерениям напряженности магнитного поля // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 1990. Т. 33. № 2. C. 33–38.

8. Ginzburg B., Sheinker A., Frumkis L. Investigation of advanced data processing technique in magnetic anomaly detection systems // Ist International conference of Sinsing Technology, November 21–23 2005. Palmerston North, New Zealand. 2005. P. 561– 566.

9. Семевский Р. Б., Аверкиев В. В., Яроцкий В. А. Специальная магнитометрия. СПб.: Наука, 2002. 228 с.

10. Ковадлин М. Ш., Сергушов И. В. Пилотажные комплексы и навигационные системы вертолетов. М.: Инновационное машиностроение, 2017. 368 с.

11. Быстров Л. Г., Дрогайцев В. С. Методы идентификации динамических характеристик стационарных элементов бортовых систем управления // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2009. Т. 4. № 1. С. 63–71.

12. Дрогайцев В. С., Писарев В. Н. Технология процесса комплексирования автоматизированных средств испытания бортовых систем летательных аппаратов // Информационные технологии в проектировании и производстве. 2004. № 3. С. 53–76.

13. Батраева И. А., Тетерин Д. П. Алгоритм планирования траектории движения беспилотного летательного аппарата при выполнении поисково-спасательных операций // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2018. Т. 20. № 6. С. 210–214.

14. Атакищев О. И., Батраева И. А. Матричный метод планирования траектории движения беспилотного летательного аппарата переменной массы // Известия Института инженерной физики. 2018. № 4. С. 93–98.

15. Лоторев П.В., Курочкин А.Г., Гривачев А.В., Емельянов С.Г. Организация системы поддержки принятия решений для управления группой роботов // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2015. № 3. С. 30-36.

16. Тетерин Д. П. Синтез требований к бортовому информационно-измерительному и моделирующему комплексу // Информационно-управляющие системы. 2009. № 1. С. 10-14.


Для цитирования:


Гуцевич Д.Е., Проскуряков Г.М., Слонов В.Н., Тетерин Д.П., Титенко Е.А., Фролов С.Н., Лисицин Л.А. Алгоритмы функционирования магнито-метрической системы обеспечения поисково-спасательных операций с применением беспилотных летательных аппаратов. Известия Юго-Западного государственного университета. 2019;23(6):210-224. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-6-210-224

For citation:


Gutsevich D.E., Proskuryakov G.M., Slonov V.N., Teterin D.P., Titenko E.A., Frolov S.N., Lisitzin l.A. Algorithms for Functioning of the Magneto-Metric System to Provide Search and Rescue Operations Using Unmanned Flying Vehicles. Proceedings of the Southwest State University. 2019;23(6):210-224. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-6-210-224

Просмотров: 104


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)
ISSN 2686-6757 (Online)