sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2024-2-25-29sapi-672Research ArticleУправление техническими объектамиManagement of technical objectsМетоды построения траекторий движения беспилотных летательных аппаратов при облете заданных областей пространстваMethods for formation trajectories of motion of unmanned aircraft vehicles when flying around specified areas of spaceБумайА. Ю.BumaiA. Y.

Бумай Андрей Юрьевич, ассистент кафедры «Информационные системы и технологии»

г. Минск

Aassistant of «Information Systems and Technologies» department

andrei.bumai@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus202430082024022529Copyright © Бумай А.Ю., 20242024Бумай А.Ю.Bumai A.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/672

В статье проводится анализ различных методов построения траекторий движения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) при облете заданных областей пространства. Приводятся аналитические результаты проведенных исследований в виде качественных иллюстраций рассматриваемых методов, а также предложенной методики формирования оптимальной траектории пролета БЛА вдоль границ заданной области пространства, учитывающей соответствующие процессы изменения управляющего ускорения и скорости движения БЛА и позволяющей сформировать требования к системе управления БЛА на этапе предварительного проектирования. Проводится анализ методов формирования траекторий БЛА на основе которого сделан вывод о работоспособности предложенной методики для формирования оптимальной траектории БЛА при облете заданной области пространства и целесообразность ее дальнейшего использования в качестве основы для первоначального этапа синтеза системы управления БЛА.

The article analyzes various methods for constructing motion trajectories of unmanned aerial vehicles (UAVs) when flying over specified areas of space. The analytical results of the studies are presented in the form of qualitative illustrations of the methods under consideration, as well as the proposed methodology for forming an optimal UAV flight trajectory along the boundaries of a given area of space, taking into account the corresponding processes of changing the control acceleration and speed of the UAV and allowing the formation of requirements for the UAV control system at the preliminary development stage. An analysis of methods for forming UAV trajectories is carried out, on the basis of which a conclusion is made about the operability of the proposed methodology for forming the optimal UAV trajectory when flying over a given area of space and the feasibility of its further use as the basis for the initial stage of synthesis of the UAV control system.

построение траекториизаданная областьбеспилотный летательный аппаратоптимальная траекторияматематическое моделированиеtrajectory formationspecified areaunmanned aerial vehicleoptimal trajectorymathematical modelingReferencesМоисеев, В.С. Прикладная теория управления беспилотными летательными аппаратами / В.С. Моисеев. – Казань: ГБУ РЦМКО, 2013. – 768 с.Moiseev V.S. Applied theory of control of unmanned aerial vehicles / V.S. Moiseev. – Kazan: GBU RCMKO, 2013. –768 p.Об утверждении Авиационных правил полетов в воздушном пространстве Республики Беларусь [Электронный ресурс]: постановление Гос. комитета по авиации Респ. Беларусь, М-ва обороны Республики Беларусь, 01июня 2004 г., № 7/30 // Воен. информ. портал М-ва обороны Респ. Беларусь. – Режим доступа: http://ais.mil.by/normativ/doc/7-30. pdf. – Дата доступа: 15.05.2024.On approval of Aviation Rules for flights in the airspace of the Republic of Belarus [Electronic resourse] : State resolution Aviation Committee of the Republic Belarus, Ministry of Defense of the Republic of Belarus, 01june 2004 г., № 7/30 // Military information portal of the Ministry of Defense of the Republic of Belarus. – Mode of access: http://ais.mil.by/normativ/ doc/7-30.pdf. – Дата доступа: 15.05.2024.Tsourdos, A. Cooperative path planning of unmanned aerial vehicles / A. Tsourdos, B.A. White, M. Shanmugavel. – Chichester: John Wiley & Sons, 2011. – 190 p.Tsourdos A. Cooperative path planning of unmanned aerial vehicles / A. Tsourdos, B.A. White, M. Shanmugavel. – Chichester: John Wiley & Sons, 2011. – 190 p.Бумай, А.Ю. Формирование траектории беспилотного летательного аппарата при облете запретных зон / А.Ю. Бумай, А.А. Лобатый, А.М. Авсиевич // Систем. анализ и приклад. информатика. – 2021. – № 4. – С. 47–53.Lobaty A.A., Avsievich A.M., Bumai A.Y. Formation of the trajectory of an unmanned aerial vehicle when flying around prohibited areas. Sistemnyj i prikladnaya informatika. – 2021. – № 4. – Pр. 47–53.Лобатый А.А. Формирование оптимальных параметров траектории пролета беспилотного летательного аппарата через заданные точки пространства / А.А. Лобатый, А.Ю. Бумай, Ду Цзюнь // Доклады БГУИР. – 2019. – № 7-8. – С. 50–57.Lobaty A.A., Bumai A.Y., Du J. Formation of optimal parameters of the flight path of an unmanned aerial vehicle through specified points in space. Doklady BGUIR. – 2019. – № 7-83. – Pр. 50–57.Методы классической и современной теории автоматического управления: в 5 т. / под ред. К.А. Пупкова и Н.Д. Егупова. – М. : Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 5 Т. Методы современной теории автоматического управления. – 784 с.Methods of classical and modern theory of automatic control: in 5 v. / ed. K.A. Pupkova and N.D. Egupova. – M.: Izdatelstvo MGTU im. N. E. Baumana, 2004. – 5 V. Methods of classical and modern theory of automatic control. – 784 p.Лобатый, А.А., Икуас Ю.Ф. Оптимальное программное управление беспилотным летательным аппаратом / А.А. Лобатый, Ю.Ф. Икуас // Наука и Техника, – 2012. – № 73. – С. 17–20.Lobaty A.A., Ikuas Y.F. Optimal software control of the unmanned aerial vehicle. Nauka i Tehnika. – 2012. – № 73. – Pр. 17–20.Красовский, А.А. Системы автоматического управления летательных аппаратов / А.А. Красовский, Ю.А. Вавилов, А.И. Сучков. – М.: ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 1986. – 477 с.Krasovskiy A.A. Automatic aircraft control systems / A. A. Krasovskij, Y. A. Vavilov, A. I. Suchkov. – M.: VVIA im. N.E. Zhukovskogo, 1986. – 477 p.Лобатый А.А. Аналитический синтез управляющего ускорения беспилотного летательного аппарата / А.А. Лобатый, А.Ю. Бумай, С.С. Прохорович // Наука и Техника, – 2021. – Т. 20. – № 4. – С. 338–344.Lobaty A.A. Analytical synthesis of the control acceleration of an unmanned aerial vehicle / A. A. Lobaty, A. Y. Bumai, S. S. Prohorovich // Nauka i Tehnika. – 2021. – V. 20. – № 4. – PP. 338–344.Национальное кадастровое агенство [Электронный ресурс]: Публичная кадастровая карта / Дополнительные слои : Зоны ограничений/запретные/опасные/запрещенные для использования авиамоделей. – Режим доступа: https://map.nca.by/layers. – Дата доступа: 15.05.2024..National Cadastral Agency [Electronic resourse] : Public cadastral map / Addition layers : Zones restricted/forbidden/dangerous/prohibited for using UAV. – Mode of access: https://map.nca.by/layers. – Date of access: 15.05.2024.Брайсон А. Прикладная теория оптимального управления / А. Брайсон, Хо Ю-ши. – М.: Мир, 1972. – 544 с.Bryson A., Ho Yushi. Applied optimal control theory. – M. : Mir, 1972. – 544 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.