1. Наука
  2. Видання
  3. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України
  4. 3(32)'2018
  5. Оптимізація маршруту польоту безпілотного літального апарату з урахуванням впливу вітру

Оптимізація маршруту польоту безпілотного літального апарату з урахуванням впливу вітру

A.А. Шалигін, В.О. Нерубацький, С.В. Денисова
Анотації на мовах:


Анотация: Серед зовнішніх факторів найбільший вплив на динаміку польоту літака має вітер. Він має як хаотичну турбулентну складову, так і постійну складову, яка може не змінюватись на протязі усього польоту. Середня швидкість постійної складової вітру має практично горизонтальний напрямок і суттєво впливає на розв’язання навігаційних задач. Врахування швидкості вітру може відзначитись на результаті планування маршруту польоту безпілотного літального апарату (БпЛА). Останнім часом в дослідженнях і публікаціях не приділялась увага врахуванню впливу вітру при розв’язанні траєкторних задач польоту БпЛА. Метою статті є розв’язання задачі оптимізації маршруту польоту БпЛА з урахуванням впливу вітру та аналіз результатів. Розглянуто розв’язання задачі вибору оптимального маршруту, який повинен проходити через задані точки, ("задача комівояжера") в умовах вітру. Розв’язання даної задачі потребує розрахунку вартості переходу з одного пункту маршруту до іншого. Під вартістю переходу розуміється потрібний час або витрата палива (заряду акумулятора). Існують особливості розрахунку часу польоту БпЛА між пунктами маршруту. Отримано формули розрахунку часу польоту для двох способів управління (1 - прі дотриманні курсу на задану точку; 2 - при польоті по прямій з урахуванням зносу). Показано, що незалежно від способу керування допустимо використання простих аналітичних виразів для розрахунків з прийнятною точністю. Пропонується, при знаходженні оптимального маршруту польоту БпЛА, коли кількість пунктів маршруту не перевищує 20, застосовувати найбільш простий алгоритм повного перебору, який гарантує знаходження точного рішення. За результатами досліджень не відзначено впливу постійного вітру на оптимальну послідовність проходження пунктів зімкнутого маршруту (коли місце зльоту та посадки співпадає). Наявність вітру значно впливає на загальний час польоту БпЛА по маршруту.


Ключові слова: оптимізація маршруту, програма польоту, безпілотний літальний апарат, БпЛА, швидкість вітру, динаміка польоту, чисельні методи, задача комівояжера, ефективність застосування