RESEARCH OF FLIGHT PLANNING METHODS OF UNMANNED AERIAL VEHICLES IN COMPLEX FLIGHT CONDITIONS FOR MONITORING THE STATE OF CRITICAL INFRASTRUCTURE ELEMENTS

Назва

Англійська

Російська

.

Українська

ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ПЛАНУВАННЯ ПОЛЬОТІВ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ В СКЛАДНИХ УМОВАХ ПОЛЬОТУ ДЛЯ МОНІТОРИНГУ СТАНУ ЕЛЕМЕНТІВ КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ

Опис

Англійська

Relevance. The vast majority of modern UAV flight path planning algorithms designed for real-time onboard application do not take into account UAV dynamics, which negatively affects the accuracy and optimality of route planning, especially when tracking moving objects. Object of research: processes of monitoring critical infrastructure elements with UAVs. Purpose of the article. evaluation of methods for flight planners of unmanned aerial vehicles in difficult flight conditions for monitoring the condition of critical infrastructure elements. Research results. The article presents a comparative analysis of existing methods for constructing a UAV flight route during the observation of objects - elements of critical infrastructure objects, namely the exhaustive search method and the greedy algorithm with the improved algorithm proposed by the author. When modeling the emulation of the UAV flight using the MATLAB package, twenty scenarios were developed. For each scenario, a list of five objects to be monitored was selected. The objects were selected as dynamic and stationary. Based on the analysis of the considered scenarios, conclusions were formulated about the effectiveness of the improved method. Conclusions. The routes constructed using the improved method completely coincided with the routes constructed using the exhaustive search method. At the same time, the calculation time is significantly lower than the existing methods, which allows using the improved algorithm as part of the on-board software complex and quickly constructing and changing the route depending on the situation with respect to the monitored objects. Using an identifier in the control system circuit to compensate for the influence of the wind allows reducing the flight time along the route by 15%.

Українська

Актуальність. Переважна більшість сучасних алгоритмів планування маршруту польоту БпЛА, призначених для бортового застосування в режимі реального часу, не враховують динаміку БпЛА, що негативно позначається на точності та оптимальності планування маршруту, особливо при спостереженні за рухомими об'єктами. Об’єкт дослідження: процеси моніторингу елементів критичної інфраструктури безпілотними літальними апаратами Мета статті: оцінювання методів планувальників польотів безпілотних літальних апаратів в складних умовах польоту для моніторингу стану елементів критичної інфраструктури. Результати дослідження. У статті проведено порівняльний аналіз існуючих методів побудови маршруту польоту БпЛА під час спостереження за об'єктами – елементами об’єктів критичної інфраструктури, а саме методу повного перебору та жадібного алгоритму із запропонованим автором удосконаленим алгоритмом. При моделюванні емуляції польоту БпЛА за допомогою пакету MATLAB було розроблено двадцять сценаріїв. Для кожного сценарію було обрано список із п’яти об'єктів, які підлягають моніторингу. Об’єкти обирались як динамічні, так і стаціонарні. На підставі аналізу розглянутих сценаріїв були сформульовані висновки про ефективність удосконаленого методу. Висновки. Маршрути, побудовані за допомогою удосконаленого методу, повністю збіглися з маршрутами, побудованими за допомогою методу повного перебору. При цьому час обчислень суттєво нижчий за існуючі методи, що дозволяє використовувати удосконалений алгоритм у складі комплексу бортового програмного забезпечення та оперативно будувати й змінювати маршрут залежно від обстановки щодо об’єктів моніторингу. Використання ідентифікатора у контурі системи управління для компенсації впливу вітру час польоту маршрутом дозволяє скоротити на 15%.

Автор

Українська

Kulish, Ruslan

Тематика

Англійська

unmanned aerial vehicle

Англійська

routing

Англійська

monitoring

Англійська

critical infrastructure objects

Англійська

route planning

Російська

4

Українська

безпілотний літальний апарат

Українська

маршрутизація

Українська

моніторинг

Українська

об’єкти критичної інфраструктури

Українська

планування маршрутів

Видавництво

Українська

Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Тип

info:eu-repo/semantics/article

info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Формат

application/pdf

Ідентифікатор

https://journals.nupp.edu.ua/sunz/article/view/4095

10.26906/SUNZ.2025.4.012

Джерело

Англійська

Control, Navigation and Communication Systems. Academic Journal; Vol. 4 No. 82 (2025): Control, Navigation and Communication Systems; 12-16

Російська

Системы управления, навигации и связи. Сборник научных трудов; Том 4 № 82 (2025): Системи управління, навігації та зв'язку; 12-16

Українська

Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць; Том 4 № 82 (2025): Системи управління, навігації та зв'язку; 12-16

2073-7394

10.26906/SUNZ.2025.4

2025. №4 (82)

Мова

uk

Відношення

https://journals.nupp.edu.ua/sunz/article/view/4095/3425

Права

Українська

http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

eNUPPIR

Властивості

Набори елементів 1

Збірник наукових праць. Системи управління, навігації та зв’язку

Інформація про метадані