Methods of Planning the Flight Route for Class I Unmanned Aerial Vehicle of Special Purpose in a Given Area

Vadym Horbach, Yurii Bondarenko, Anatolii Pelts, Vitalii Kolodnytskyi, Pavlo Pozdniakov

Abstract

The article develops the methods of the flight route planning for Class I unmanned aerial vehicle (UAV) of special purpose in a given area. The basic indices of the flight route planning of Class I UAV within the monitoring of the objects area are defined. The article presents the order of indices normalizing. It proves the expediency and optimization scheme for the calculation of the generalized performance indicator of the flight route planning in a given area.



Keywords


an unmanned aerial vehicle, performance indicators, flight route plan, target area monitoring, a nonlinear scheme of compromises

Full Text:

PDF


References


Bondarenko, Yu., Dupelych, S., & Horbach, V. (2019). Improved mathematical model of the flight route planning of an unmanned reconnoitring aircraft of the tactical class. The Journal of Zhytomyr State Technological University. Series: Engineering, 1(83), 206–213. doi: 10.26642/tn-2019-1(83)-206-213

Cteshenko, P. M. (2016). Matematychna model dlia otsiniuvannia efektyvnosti boiovoho zastosuvannia rozviduvalnykh bezpilotnykh aviatsiinykh kompleksiv [Mathematical model for evaluating the effectiveness of combat use of reconnaissance unmanned aerial vehicles]. Ozbroiennia ta viiskova tekhnika, 2(10), 25–28 (in Ukrainian)
[Cтешенко, П. М. (2016). Математична модель для оцінювання ефективності бойового застосування розвідувальних безпілотних авіаційних комплексів. Озброєння та військова техніка, 2(10), 25–28].

Deviro. (2016). Leleka-100. Kerivnytstvo z tekhnichnoi ekspluatatsii. Instruktsiia z montazhu rehuliuvanniu i zapusku [Technical operation manual. Installation instructions for adjustment and start-up]. Dnipropetrovsk: n. d. (in Ukrainian)
[Deviro. (2016). Лелека-100. Керівництво з технічної експлуатації. Інструкція з монтажу регулюванню і запуску. Дніпропетровськ: n. d.].

Forsmo, E. (2012, June). Optimal Path Planning for Unmanned Aerial Systems. Retrieved from https://core.ac.uk/reader/30865054

Global Security. (2020). Raven RQ-11. Retrieved May 1, 2020, from https://www.globalsecurity.org/intell/systems/raven.htm

Hguen, H.T. (1995). Theoretical aspects of fuzzy control. New York: John Wiley & Sons

Hrabovetskyi, B. Ye. (2010). Metody ekspertnykh otsinok: teoriia, metodolohiia, napriamky vykorystannia [Methods of expert assessments: theory, methodology, areas of use]. Vinnytsia: VNTU (in Ukrainian)
[Грабовецький, Б. Є. (2010). Методи експертних оцінок: теорія, методологія, напрямки використання. Вінниця: ВНТУ].

Hryshchuk, R., Bondarenko, Y., & Horbach, V. (2019). Formalized Resolution of the Scientific Task for Improving the Effective Planning Special Purpose Unmanned Aerial Vehicles Routes of Tactical Level. Path of Science, 5(1), 1001–1007. doi: 10.22178/pos.42-1

Hulianytskyi, L.F., & Mulesa, O. Yu. (2016). Prykladni metody kombinatornoi optymizatsii [Applied methods of combinatorial optimization]. Kyiv: Kyivskyi universytet (in Ukrainian)
[Гуляницький, Л.Ф., & Мулеса, О. Ю. (2016). Прикладні методи комбінаторної оптимізації. Київ: Київський університет].

Joint Forces Operation. (2020). Official Facebook web-page. Retrieved May 1, 2020, from www.facebook.com/pg/pressjfo.news/posts/?ref=page_internal (in Ukrainian)
[Операція Об’єднаних сил. (2020). Офіційна Facebook сторінка. Актуально на 01.04.2020. URL: www.facebook.com/pg/pressjfo.news/posts/?ref=page_internal].

Kliushnikov, I. M., Nerubatskyi, V. O., & Shalyhin, A. A. (2019). Pidkhid do formuvannia kryterialnoho aparatu otsinky efektyvnosti zmishanykh uhrupovan pilotovanoi ta bezpilotnoi aviatsii [Approach to shaping kriter device of the estimation to efficiency of the mixed groups piloted and unmanned aviation]. Nauka i Tekhnika Povitrianykh Syl Zbroinykh Syl Ukrainy, 4(37), 50–55. doi: 10.30748/nitps.2019.37.07 (in Ukrainian)
[Клюшніков, І. М., Нерубацький, В. О., & Шалигін, А. А. (2019). Підхід до формування критеріального апарату оцінки ефективності змішаних угруповань пілотованої та безпілотної авіації. Наука і Техніка Повітряних Сил Збройних Сил України, 4(37), 50–55. doi: 10.30748/nitps.2019.37.07].

Krzysztofik, I., & Koruba, Z. (2014). Mathematical Model of Movement of the Observation and Tracking Head of an Unmanned Aerial Vehicle Performing Ground Target Search and Tracking. Journal of Applied Mathematics, 2014, 1–11. doi: 10.1155/2014/934250

Kutelmakh, R., & Uhrynovskyi, B. (2017). Doslidzhennia efektyvnosti dekompozytsiinoho alhorytmu spilnykh reber dlia rozv’iazuvannia zadachi komivoiazhera velykykh rozmirnostei [Investigation of the efficiency of common edges decomposition algorithm for solving large-size traveling salesman problem]. Molodyi vchenyi, 12(52), 1–5 (in Ukrainian)
[Кутельмах, Р., & Угриновський, Б. (2017). Дослідження ефективності декомпозиційного алгоритму спільних ребер для розв’язування задачі комівояжера великих розмірностей. Молодий вчений, 12(52), 1–5].

Lunov, O. Yu., Kovalov, I. V., & Sporyshev, K. O. (2018). Metodyka vyznachennia ratsionalnoho poriadku zastosuvannia rozviduvalnykh bezpilotnykh litalnykh aparativ pry vykonanni zavdan z prypynennia masovykh zavorushen sylamy Natsionalnoi hvardii Ukrainy [Methodology of determination of the rational order of application of disposable safety literal apparatus in implementation of tasks on termination of mass problems by the power of the national guard of Ukraine]. Chest i zakon, 4(67), 26–37 (in Ukrainian)
[Луньов, О. Ю., Ковальов, І. В., & Споришев, К. О. (2018). Методика визначення раціонального порядку застосування розвідувальних безпілотних літальних апаратів при виконанні завдань з припинення масових заворушень силами Національної гвардії України. Честь і закон, 4(67), 26–37].

Pavlii, V. O., Makoveichuk, O. M., & Khudov, H. V. (2013). Pokaznyky efektyvnosti vidnovlennia defokusovanykh optyko-elektronnykh zobrazhen ta zobrazhen, shcho spotvoreni zmazom [Recovery efficiency indicators for defocused optoelectronic and smear distorted images]. Visnyk Zhytomyrskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu. Seriia: Tekhnichni nauky, 3, 106–112 (in Ukrainian)
[Павлій, В. О., Маковейчук, О. М., & Худов, Г. В. (2013). Показники ефективності відновлення дефокусованих оптико-електронних зображень та зображень, що спотворені змазом. Вісник Житомирського державного технологічного університету. Серія: Технічні науки, 3, 106–112].

People’s Project. (2020). PD-1. Retrieved May 1, 2020, from https://www.peoplesproject.com/pershij-narodnij-kompleks-bpla (in Ukrainian)
[People’s Project. (2020). PD-1. Актуально на 01.05.2020. URL: https://www.peoplesproject.com/pershij-narodnij-kompleks-bpla].

Pravyla shturmanskoho zabezpechennia polotiv derzhavnoi aviatsii Ukrainy [Rules of navigational support of flights of the state aviation of Ukraine] (Ukraine), 23.02.2016, No 100. Retrieved May 01, 2020, from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0418-16#Text (in Ukrainian)
[Правила штурманського забезпечення польотів державної авіації України (Україна), 23.02.2016, № 100. Актуально на 01.04.2020. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0418-16#Text].

Pravyla vykonannia polotiv bezpilotnymy aviatsiinymy kompleksamy derzhavnoi aviatsii [Rules for flying unmanned aerial vehicles of state aviation] (Ukraine), 08.12.2016, No 661. Retrieved May 01, 2020, from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0031-17#Text (in Ukrainian)
[Правила виконання польотів безпілотними авіаційними комплексами державної авіації (Україна), 08.12.2016, № 661. Актуально на 01.04.2020. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0031-17#Text].

Pravyla vykorystannia povitrianoho prostoru Ukrainy [Rules for the use of airspace of Ukraine] (Ukraine), 11.05.2018, No 430/210. Retrieved May 01, 2020, from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1056-18#Text (in Ukrainian)
[Правила використання повітряного простору України (Україна), 11.05.2018, № 430/210. Актуально на 01.04.2020. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1056-18#Text].

Silkov, V. I. (Red.). (2016). Bezpilotni litalni aparaty: obgruntuvannia i rozrakhunok osnovnykh parametriv i kharakterystyk [Unmanned aerial vehicles: substantiation and calculation of basic parameters and characteristics]. Kyiv: TsNDI ZSU (in Ukrainian)
[Сілков, В. І. (Ред.). (2016). Безпілотні літальні апарати: обґрунтування і розрахунок основних параметрів і характеристик. Київ: ЦНДІ ЗСУ].

Silkov, V. I. (Red.). (2018). Systema pidtrymky pryiniattia rishen pry operatyvnii otsintsi bezpilotnykh aviatsiinykh kompleksiv [Decision support system for operational assessment of unmanned aerial vehicles] (Vol. 1). Kyiv: TsNDI OVT ZS Ukrainy (in Ukrainian)
[Сілков, В. І. (Ред.). (2018). Система підтримки прийняття рішень при оперативній оцінці безпілотних авіаційних комплексів (Випуск 1). Київ: ЦНДІ ОВТ ЗС України].

UkrNDNTs. (2014). Tekhnika aviatsiina viiskovoi pryznachenosti. Aparaty litalni bezpilotni [Military aviation equipment. Unmanned aerial vehicles] (DSTU V 7371:2013). Kyiv: UkrNDNTs (in Ukrainian)
[УкрНДНЦ. (2014). Техніка авіаційна військової призначеності. Апарати літальні безпілотні (ДСТУ В 7371:2013). Київ: УкрНДНЦ].

Vafaei, N., Ribeiro, R. A., & Camarinha-Matos, L. M. (2016). Normalization Techniques for Multi-Criteria Decision Making: Analytical Hierarchy Process Case Study. IFIP Advances in Information and Communication Technology, 261–269. doi: 10.1007/978-3-319-31165-4_26

Voronyn, A. N. (Ed.). (1999). Vektornaia optymyzatsyia dynamycheskykh system [Vector optimization of dynamic systems]. Kyev: Tekhnika (in Russian)
[Воронин, А. Н. (Ред.). (1999). Векторная оптимизация динамических систем. Киев: Техніка].

Vorotnikov, V., Gumenyuk, I., & Pozdniakov, P. (2017). Planning the flight routes of the unmanned aerial vehicle by solving the travelling salesman problem. Technology Audit and Production Reserves, 436), 44–49. doi: 10.15587/2312-8372.2017.108537

Yefremov, O. V., Horbenko, V. M., & Korshets, O. A. (2018). Metodyka otsiniuvannia efektyvnosti zastosuvannia pidrozdiliv bezpilotnykh aviatsiinykh kompleksiv [Methodic to evaluation of the efficiency of combat application divisions of unmanned aviation complexes]. Zbirnyk Naukovykh Prats Kharkivskoho Natsionalnoho Universytetu Povitrianykh Syl, 4(58), 30–36. doi: 10.30748/zhups.2018.58.04 (in Ukrainian)
[Єфремов, О. В., Горбенко, В. М., & Коршець, О. А. (2018). Методика оцінювання ефективності застосування підрозділів безпілотних авіаційних комплексів. Збірник Наукових Праць Харківського Національного Університету Повітряних Сил, 4(58), 30–36. doi: 10.30748/zhups.2018.58.04].

Zahorka, O. M., Mosov, S. P., Sbytniev, A. I., & Stuzhuk, P. I. (2005). Elementy doslidzhennia skladnykh system viiskovoho pryznachennia [Elements of research of complex systems of military purpose]. Kyiv: NAOU (in Ukrainian)
[Загорка, О. М., Мосов, С. П., Сбитнєв, А. І., & Стужук, П. І. (2005). Елементи дослідження складних систем військового призначення. Київ: НАОУ].


Article Metrics

Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Copyright (c) 2020 Vadym Horbach, Yurii Bondarenko, Anatolii Pelts, Vitalii Kolodnytskyi, Pavlo Pozdniakov

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.