РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДСИСТЕМЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ БПЛА

DEVELOPMENT OF THE ALGORITM AND THE SOFTWARE OF THE INTELLECTUAL SUBSYSTEM OF UAV COLLISION AVOIDANCE


Бердоносов Виктор Дмитриевич – кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры матема-тического обеспечения и применения ЭВМ Комсомольского-на-Амуре государственного университе-та (Россия, Комсомольск-на-Амуре); 681013, Хабаровский край, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Лени-на, 27. E-mail: berd1946@gmail.com

Mr. Victor D. Berdonosov – PhD in Engineering, Professor, Software and Computer Application Depart-ment, Komsomolsk-on-Amur State University (Russia, Komsomolsk-on-Amur); 681013, Khabarovsk terri-tory, Komsomolsk-on-Amur, 27 Lenin str. E-mail: berd1946@gmail.com.

Журавлёв Дмитрий Олегович – аспирант Комсомольского-на-Амуре государственного университе-та (Россия, Комсомольск-на-Амуре); 681013, Хабаровский край, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Лени-на, 27. E-mail: d.o.zhuravlev@mail.ru

Mr. Dmitriy O. Zhuravlev – postgraduate student, Komsomolsk-on-Amur State University (Russia, Kom-somolsk-on-Amur); 681013, Khabarovsk territory, Komsomolsk-on-Amur, 27 Lenin str. E-mail: d.o.zhuravlev@mail.ru.

Зау Хтет Наинг – аспирант Комсомольского-на-Амуре государственного университета (Россия, Комсомольск-на-Амуре); 681013, Хабаровский край, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27. E-mail: zawhtetnaing.531991@gmail.com

Mr. Htet N. Zaw – postgraduate student, Komsomolsk-on-Amur State University (Russia, Komsomolsk-on-Amur); 681013, Khabarovsk territory, Komsomolsk-on-Amur, 27 Lenin str. E-mail: zawhtetna-ing.531991@gmail.com.


Аннотация. Аннотация. В работе рассмотрено понятие зоны взаимодействия БПЛА и её границ. Представлены выражения, позволяющие рассчитать границы этой зоны. Предложен интеллектуальный алгоритм ранжирования «угроз» по степени опасности. Показано в виде блок-схемы программное обеспечение, реализующее этот алгоритм и обеспечивающее реализацию скоростного манёвра. Программное обеспечение апробировано прямым моделированием.

Summary. Summary. The paper presents the concept of the zone of interaction of the UAV and its boundaries. Ex-pressions are presented that allow to calculate the boundaries of this zone. An intelligent algorithm for rank-ing threats by degree of danger is proposed. Software is presented in the form of a block diagram that im-plements this algorithm, as well as provides the implementation of high-speed maneuver. The software has been tested by direct modeling.


Ключевые слова: Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат (БПЛА), предотвращение столкновения, ско-ростной подход, система управления, зона взаимодействия, манёвр уклонения, уровень угрозы, мо-делирование.

Key words: Key words: unmanned aerial vehicle (UAV), crash prevention, speed approach, control system, interaction zone, evasion maneuver, threat level, simulation.


«Ученые записки КнАГТУ». № III - 1(39) 2019 «Науки о природе и технике», с. 38 - 47

«Scholarly Notes of Komsomolsk-na-Amure State Technical University». Issue III - 1(39) 2019 «Engineering and Natural Sciences», p. 38 - 47


DOI 10.17084/IV-1(39).5


References


1. Metod planirovaniia traektorii dvizheniia tochki v prostranstve s prepiatstviem na osnove itera-tivnoi kusochno-lineinoi approksimatsii [Elektronnyi resurs] / V. O. Antonov, M. M. Gurchinskii, V. I. Petrenko, F. B. Tebueva // Sistemy upravleniia, sviazi i bezopasnosti, 2018. – Rezhim dostupa: http://sccs.intelgr.com/archive/2018-01/09-Antonov.pdf (data obrashcheniia: 22.08.2019).

2. Berdonosov, V. D. K raschetu kriticheskikh skorostei, vedushchikh k kollizii dvukh BPLA / V. D. Berdo-nosov, Kh. N. Zau, D. O. Zhuravlev // Proizvodstvennye tekhnologii budushchego: ot sozdaniia k vnedre-niiu: materialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, Komsomol'sk-na-Amure, 2017. – Komsomol'sk-na-Amure: FGBOU VO «KnAGU», 29-30 sentiabria 2017. – S. 9–14.

3. K raschetu tochek stolknoveniia dvukh BPLA / V. D. Berdonosov, D. O. Zhuravlev, T. G. Barysheva, S. D. Krylova // Proizvodstvennye tekhnologii budushchego: ot sozdaniia k vnedreniiu: materialy Mezh-dunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, Komsomol'sk-na-Amure, 29-30 sentiabria 2017 g. – Komsomol'sk-na-Amure: FGBOU VO «KnAGU», 2017. – S. 22–26.

4. Berdonosov, V. D. K realizatsii algoritma predotvrashcheniia stolknovenii massiva BPLA grazhdan-skogo naznacheniia / V. D. Berdonosov, D. O. Zhuravlev, M. D. Liven' // Proizvodstvennye tekhnologii budushchego: ot sozdaniia k vnedreniiu: materialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, Komsomol'sk-na-Amure, 05-06 sentiabria 2018 g. – Komsomol'sk-na-Amure: FGBOU VO «KnAGU», 2018. – S. 33-37.

5. Berdonosov, V. D. Ob algoritme otsenivaniia vozmozhnosti kollizii dvukh BPLA / V. D. Berdonosov, D. O. Zhuravlev, Kh. N. Zau // Proizvodstvennye tekhnologii budushchego: ot sozdaniia k vnedreniiu: ma-terialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, Komsomol'sk-na-Amure, 29-30 sentiabria 2017 g. – Komsomol'sk-na-Amure: FGBOU VO «KnAGU», 2017. – S. 15–21.

6. Obstacle Detection and Avoidance System Based on Monocular Camera and Size Expansion Algorithm for UAVs / Abdulla Al-Kaff, Fernando García, David Martín [etc] // Sensors 2017. – 2017. – № 17(5).

7. Collision Prediction based Genetic Network Programming-Reinforcement Learning for Mobile Robot Navigation in Unknown Dynamic Environments / Ahmed H. M. Findi, Mohammad H. Marhaban, Raja, Ka-miland Mohd Khair Hassan // Journal of Electrical Engineering and Technology. – 2017. – Volume 12(2). – P. 890–903.

8. Speed Approach for UAV Collision Avoidance / V. D. Berdonosov, A. A. Zhivotova, H. N. Zaw, D. O. Zhuravlev // Journal of Physics: Conference Series. – 2018. – 22 May. – Vol. 1015. – P. 2–7.

9. Implementation of the Speed Approach for UAV Collision Avoidance in Dynamic Environment / V. Ber-donosov, A. Zivotova, D. Zhuravlev, H. N. Zaw // IEEE International Multi-Conference on Industrial Engi-neering and Modern Technologies (FarEastCon). – Vladivostok, 2019. – January. – P. 1–6.

10. Bin Fang. Research on UAV Collision Avoidance Strategy Considering Threat Levels / Bin Fang, Tefang Chen // Practical Applications of Intelligent Systems, Advances in Intelligent Systems and Computing, 2014. – Berlin, Germany, 2014. – P. 887–897.

11. Chin, E. Lin. Quasi-ADS-B Based UAV Conflict Detection and Resolution to Manned Aircraft / Chin E. Lin, Ya-Hsien Lai // Journal of Electrical and Computer Engineering. – 2015. – Vol. 2015(3). – P. 1–12.

12. An Efficient Method for Multi-UAV Conflict Detection and Resolution Under Uncertainties / David Ale-jo, José Antonio Cobano, G. Heredia, A. Ollero // Advances in Intelligent Systems and Computing, Robot-2015: Second Iberian Robotics Conference. – 2015. – P. 635–647.

13. Three-dimensional path planning for unmanned aerial vehicle based on interfered fluid dynamical sys-tem / Wang Honglun, Lyu Wentao, Yao Peng, Liang Xiao, Liu Chang // Chinese Journal of Aeronautics. – 2015. – Vol. 28(1). – P. 229–239.

14. Xiao Ou Song. Dynamic MAC Protocol Designed for UAV Collision Avoidance System / Xiao Ou Song // Advances in Intelligent Systems and Computing: materials of Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems (CISIS-2017), 10-13 July 2017. – Turin, Italy, 2017. – P. 489–498.

15. Yazdi Ibrahim Jenie. Cooperative Autonomous Collision Avoidance System for Unmanned Aerial Vehi-cle / Yazdi Ibrahim Jenie, Erik-Jan van Kampen, Bart Remes // In materials: 2nd CEAS Specialist Confer-ence on Guidance, Navigation & Control, Delft, Netherlands. – 10-12 April. – 2013.


Ссылка на текст статьи

Текст статьи в журнале

Text of article in journal


© 2019 V. D. Berdonosov, D. O. Zhuravlev, H. N. Zaw. This is an Open Access article distributed under the terms of the Russian Index of Science Citation License http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, allowing third parties to copy and redistribute the material in any medium or format and to remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially, provided the original work is properly cited and states its license.


© 2019 Бердоносов В. Д., Журавлёв Д. О., Зау Хтет Наинг Данная статья находится в Открытом Доступе и распространяется на условиях лицензии Российского Индекса Научного цитирования http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, в соответствии с которыми третьи лица имеют право копировать и повторно распространять этот материал на любых носителях и в любом формате, а также микшировать, изменять и использовать в качестве основы для любых целей, в том числе коммерческих, при условии, что на оригинальное произведение сделаны должным образом оформленные ссылки и что приведена информация о действующей в отношении него лицензии.


Лицензия Creative Commons

Произведение «РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДСИСТЕМЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ БПЛА» созданное автором по имени Бердоносов В. Д., Журавлёв Д. О., Зау Хтет Наинг, публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Основано на произведении с http://www.uzknastu.ru/files/translit/2019/III-1(39)/5.htm