<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">sapi</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Системный анализ и прикладная информатика</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>«System analysis and applied information science»</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2309-4923</issn><issn pub-type="epub">2414-0481</issn><publisher><publisher-name>Belarusian National Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21122/2309-4923-2025-4-20-25</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sapi-771</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Управление техническими объектами</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Management of technical objects</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Идентификация стохастической модели беспилотного летательного аппарата</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Identification of a stochastic model of an unmanned aerial vehicle</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лобатый</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lobaty</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Лобатый Александр Александрович – Доктор технических наук, профессор,г. МинскТел: +375 (29) 346-82-56.</p><p>E-mail: lobaty@bntu.by</p></bio><bio xml:lang="en"><p> Alexander A. Lobaty – Doctor of Science (Engineering), Professor,Тел: +375 (29) 346-82-56.E-mail: lobaty@bntu.by</p></bio><email xlink:type="simple">lobaty@bntu.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бумай</surname><given-names>А. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bumai</surname><given-names>A. Y.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Бумай Андрей Юрьевич – старший преподаватель,</p><p>E-mail: abumaj@bntu.by</p><p> </p></bio><bio xml:lang="en"><p>MinskE-mail: abumaj@bntu.by</p></bio><email xlink:type="simple">abumaj@bntu.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Снитков</surname><given-names>Е. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Snitkov</surname><given-names>E. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>г. Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Белорусский национальный технический университет</institution><country>Беларусь</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Belarusian National Technical University</institution><country>Belarus</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>16</day><month>12</month><year>2025</year></pub-date><volume>0</volume><issue>4</issue><fpage>20</fpage><lpage>25</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Лобатый А.А., Бумай А.Ю., Снитков Е.В., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Лобатый А.А., Бумай А.Ю., Снитков Е.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Lobaty A.A., Bumai A.Y., Snitkov E.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://sapi.bntu.by/jour/article/view/771">https://sapi.bntu.by/jour/article/view/771</self-uri><abstract><p>Решается задача идентификации параметров и одновременного оценивания фазовых координат упрощенной математической модели плоского движения беспилотного летательного аппарата (БПЛА), заданной стохастическими уравнениями, включающими случайные функции. В качестве входного сигнала рассматривается угол отклонения руля высоты, а в качестве выходного сигнала – угол тангажа БПЛА, полученные в результате экспериментальных исследований полета БПЛА, и в результате структурной и параметрической идентификации детерминированной математической модели БПЛА. В качестве случайных функций рассматриваются уравнения формирующих фильтров, моделирующих влияние на угловую ориентацию БПЛА турбулентности атмосферы. Выполнены соответствующие преобразования математической модели, позволяющие представить векторно-матричное уравнение модели в линейной форме. Для данной математической постановки задачи обоснован выбор метода одновременного оценивания и параметрической идентификации, основанный на расширении вектора состояния и применении алгоритма калмановской фильтрации. Результаты компьютерного моделирования подтвердили обоснованность применения рассматриваемой стохастической модели и метода идентификации. Данный подход может использоваться для оценивания и идентификации более сложных стохастических математических моделей систем управления техническими объектами.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The problem of identifying parameters and simultaneously estimating phase coordinates of a simplified mathematical model of the planar motion of an unmanned aerial vehicle (UAV), defined by stochastic equations including random functions, is solved. The input signal is the elevator deflection angle, and the output signal is the UAV pitch angle, obtained as a result of experimental studies of the UAV flight, and as a result of the structural and parametric identification of the deterministic mathematical model of the UAV. The equations of shaping filters that model the influence of atmospheric turbulence on the angular orientation of the UAV are considered as random functions. The corresponding transformations of the mathematical model are performed, allowing the vector-matrix equation of the model to be represented in linear form. For this mathematical formulation of the problem, the choice of a method of simultaneous estimation and parametric identification based on state vector expansion and the application of the Kalman filtering algorithm is justified. The results of computer modeling confirmed the validity of the application of the considered stochastic model and identification method. This approach can be used to estimate and identify more complex stochastic mathematical models of control systems for technical objects.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>идентификация</kwd><kwd>стохастическая математическая модель</kwd><kwd>беспилотный летательный аппарат</kwd><kwd>турбулентность</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>identification</kwd><kwd>stochastic mathematical model</kwd><kwd>unmanned aerial vehicle</kwd><kwd>turbulence</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Справочник по теории автоматического управления / А. Г. Александров, В. М. Артемьев, В. Н. Афанасьев [и др.] ; под ред. А. А. Красовского. М. : Наука, 1987. 711 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Handbook of Automatic Control Theory. A.G. Alexandrov, V.M. Artemyev, V.N. Afanasyev, [et al.]; edited by A.A. Krasovsky. Moscow: Nauka; 1987. 712 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Методы классической и современной теории автоматического управления : в 5 т. / под ред. К. А. Пупкова, Н. Д. Егупова. Изд. 2-е, перераб. и доп. Т. 2 : Статистическая динамика и идентификация систем автоматического управления. М. : Изд-во МГТУ, 2004. 638 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Methods of classical and modern theory of automatic control : in 5 volumes. Edited by K.A. Pupkov, N.D. Egupov. 2nd ed., revised and enlarged. Volume 2 : Statistical dynamics and identification of automatic control systems. Moscow: Izdatel'stvo MGTU; 2004. 638 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Цыпкин, Я. З. Информационная теория идентификации / Я. З. Цыпкин. М. : Наука, 1995. 336 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tsypkin Y.Z. Information theory of identification. Moscow: Nauka; 1995. 336 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Методы идентификации нечетких и стохастических систем / С. В. Соколов, С. М. Ковалев, П. А. Кучеренко, Ю. А. Смирнов. М. : Физматлит, 2018. 427 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sokolov S.V., Kovalev S.M., Kucherenko P.A., Smirnov Y.A. Methods of identification of fuzzy and stochastic systems. Moscow: Fizmatlit; 2018. 427 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лобатый, А. А. Параметрическая идентификация стохастической системы неградиентным случайным поиском / А. А. Лобатый, В. Ю. Степанов // Наука и техника. 2017. Т. 16, № 3. С. 256–261. DOI: 10.21122/2227-1031-2017-16-3-256-261.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lobaty A.A., Stepanov V.Y. Parametric identification of a stochastic system by non-gradient random searching. Science and Technique. 2017;16(3):256–261. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-3-256-261 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абуфанас, А. С. Поисковый алгоритм параметрической идентификации электропривода системы мониторинга / А. С. Абуфанас, А. А. Лобатый, А. Г. Шведко // Системный анализ и прикладная информатика, 2017. № 2. С. 39–45. DOI: 10.21122/2309-4923-2017-2-39-46.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Abufanas A.S., Lobaty A.A., Shvedko A.G. Search algorithm for the parametric identification of the electric drive of the monitoring system. Systems analysis and applied information science. 2017;2:39–45. https://doi.org/10.21122/2309-4923-2017-2-39-46 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Моисеев, В. С. Прикладная теория управления беспилотными летательными аппаратами / В. С. Моисеев. Казань : Респ. центр мониторинга качества образования, 2013. 768 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Moiseev V.S. Applied Theory of Unmanned Aerial Vehicle Control. Kazan: Respublikanskiy tsentr monitoringa kachestva obrazovaniya; 2013. 768 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Яцына, Ю. Ф. Компьютерное моделирование контура управления беспилотного авиационного комплекса для обеспечения устойчивости и управляемости / Ю. Ф. Яцына, Ю. В. Гриднев // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя фізіка-тэхнічных навук. 2018. T. 63, № 3. C. 368–380. DOI: 10.29235/1561-8358-2018-63-3-368-380.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yatsyna Y.F., Gridnev Y.V. Computer simulation of control contour of unmanned aviation complex to provide robustness and controllability. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical–Technical Series. 2018;63(3):368–380. https://doi.org/10.29235/1561-8358-2018-63-3-368-380 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Идентификация упрощенной математической модели беспилотного летательного аппарата / А. А. Лобатый, Ю. Ф. Яцына, С. С. Прохорович, Е. А. Хвитько // Системный анализ и прикладная информатика. 2020. № 2. С. 26–33. DOI: 10.21122/2309-4923-2020-2-26-33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lobaty A.A., Yatsyna Y.F., Prohorovith S.S., Khvitko Y.A. Identification of a simplified mathematical model of an unmanned aerial vehicle. Systems analysis and applied information science. 2020;2:26–33. https://doi.org/10.21122/2309-4923-2020-2-26-33 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дмитриевский, А. А. Внешняя баллистика / А. А. Дмитриевский,</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dmitrievsky A.A., Lysenko L.N. External ballistics. 4th ed., revised and enlarged. Moscow: Mashinostroenie; 2005. 608 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Л. Н. Лысенко. Изд. 4-е, перераб. и доп. М. : Машиностроение, 2005. 608 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kazakov I.E. Statistical theory of control systems in state space. Moscow: Nauka; 1975. 432 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Казаков, И. Е. Статистическая теория систем управления в пространстве состояний / И. Е. Казаков. М. : Наука, 1975. 432 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kiryanov D.V. Mathcad 15 / Mathcad Prime 1.0. St. Petersburg: BHV-Petersburg; 2012. 428 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кирьянов, Д. В. Mathcad 15 / Mathcad Prime 1.0. / Д. В. Кирьянов. СПб. БХВ-Петербург, 2012. 428 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кирьянов, Д. В. Mathcad 15 / Mathcad Prime 1.0. / Д. В. Кирьянов. СПб. БХВ-Петербург, 2012. 428 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
