Формирование облика разведывательного беспилотного летательного аппарата в условиях заданных стоимостных ограничений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат технических наук Комиссаров, Артем Александрович

• Комиссаров, Артем Александрович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Комиссаров, Артем Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ФОРМИРОВАНИЕ ОБ ЛИКА Б ЛА

1.1. Применение Б ЛА военного и антитеррористического назначения

1.2. Требования к БЛА как носителю системы наблюдения

1.3. Методика формирования облика БЛА

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЛА

2.1. Модель расчета стоимости БЛА (модель 1)

2.1.1. Модель расчета затрат на НИОКР по созданию БЛА

2.1.2. Модель расчета стоимости серийного БЛА

2.2. Модель расчета, основанная на расчете затрат по этапам разработки (модель 2)

2.3. Модель стоимости на основе учета размерности БЛА (модель 3)

2.4. Вывод рабочей модели стоимости БЛА

3. ОБЛАСТИ ДОСТИЖИМЫХ ЗАДАНИЙ БЛА

3.1. Основные зависимости летно-технических характеристик БЛА от параметров облика

3.1.1. Зависимость дальности полета от параметров БЛА

3.1.2. Зависимость радиуса разворота от обликовых параметров БЛА

3.2. Алгоритм и результаты расчета аэродинамических характеристик БЛА

3.3. Зависимость массы БЛА от конструктивных параметров

3.4. Формирование множества проектных параметров, характеризующих облик БЛА

3.5. Оценка адекватности принятых расчетных моделей

4. РАСЧЕТ ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ БЛА

4.1. Алгоритм расчета проектных параметров

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование облика разведывательного беспилотного летательного аппарата в условиях заданных стоимостных ограничений»

ВВЕДЕНИЕ

За последние годы значительно расширились масштабы применения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) в народном хозяйстве, возросли многообразие и сложность решаемых ими задач. При этом существенно повысились требования к эффективности процессов разработки БЛА, их надежности, экономичности и пр. [1, 2]

Особенно жесткие требования предъявляются к боевым (разведывательным и ударным) БЛА, выполняющим разнообразные задачи наблюдения, в том числе поиска и слежения за мобильными объектами, прицеливания, целеуказания и высокоточной доставки средств поражения. Сложность разработки подобных БЛА связана с необходимостью решения многопараметрических и многокритериальных задач, определяемых многообразием выполняемых БЛА заданий. [3-5]

Отдельный класс БЛА (в основном, разведывательных) антитеррора и борьбы с наркомафией также, как и боевые БЛА, предназначен для решения разнообразных задач, в том числе предъявляющих противоречивые требования к технических характеристикам БЛА.

В дальнейшем в работе будут рассмотрены вопросы проектирования (на этапах формирования ТЗ и предэскизного проектирования) разведывательных БЛА с радиусом действия до 500 км, которые могут использоваться как боевые тактические боевые БЛА, а также как БЛА антитеррора и борьбы с наркомафией. Взлетная масса подобных аппаратов т0 - около 20 кг, а целевой нагрузки тцн- до 0,3 то-

Взлет подобных БЛА, как правило, осуществляется с катапульты, а посадка - с помощью парашюта или по-самолетному. В настоящей работе вопросы, связанные со взлетом и посадкой БЛА, не рассматриваются.

Современный этап развития авиационной техники характеризуется значительным усложнением всех типов БЛА и, соответственно, большими абсолютными затратами времени и ресурсов на их создание. Стоимость от-

дельных типов БЛА также значительно возрастает. В таких условиях, естественно, возросла и цена возможных ошибок проектирования, особенно на его предварительных этапах при формировании технического задания (ТЗ) и предэскизном проектировании.

Поэтому большой практический интерес представляет создание методического обеспечения для процесса формирования облика БЛА при заданных «жестких» экономических (стоимостных) ограничениях. В связи с относительно короткой историей создания БЛА, технологии их разработки в существенной степени опираются на опыт, приобретенный разработчиками пилотируемой авиации.

Поскольку отыскание оптимальных решений (проектных, конструкторских, технологических и др.) создает необходимые предпосылки для разработки высокоэффективных летательных аппаратов (ЛА) и составляет содержание всех этапов проектирования, то естественной основой для разработки таких моделей и методологии являются задачи и методы оптимального проектирования.

Во многих случаях данные методы представляли собой последовательное улучшение отдельных проектных решений, в основе которых лежали неформальные методы анализа, опыт и интуиция проектантов [6-8], а затем и формализованный выбор наилучших вариантов с помощью методов математического программирования [9-11]. Заметную роль при разработке ЛА формализованные методы оптимального проектирования начали играть после создания необходимых теоретических основ оптимизации сложных технических систем, эффективных методов математического моделирования и высокопроизводительной вычислительной техники.

В рамках исследований по применению методов оптимального проектирования и автоматизированного проектирования ЛА необходимо отметить работы A.A. Бадягина, И.С. Голубева, С.М. Егера, Д.Кюхемана, A.A. Лебедева, И.В. Остославского, Е.В. Тарасова, Л.С. Чернобровкина, H.A. Фомина, В.М. Шейнина. [13, 14]

В этих работах рассматриваются различные подходы к решению задач оптимального проектирования ЛА и его элементов, как правило, в так называемой одноцелевой постановке, согласно которой параметры и управления ЛА оптимизируются при условиях, отражающих по существу одно характерное (расчетное или номинальное) задание.

Между тем значительное многообразие и неопределенность заданий (целей) и условий применения являются наиболее характерными особенностями боевых ЛА.

Проблема оптимизации параметров ЛА с учетом их многоцелевого применения в единой системе недостаточно исследована. Используемая обычно модель оптимального проектирования в одноцелевой постановке не позволяет естественным путем описать и формализовать эти факторы. Поэтому попытка описания на ее основе этих неотъемлемых свойств ЛА путем простой замены множества заданий, условий применения и других факторов одним эквивалентным (расчетным) заданием, найденным в результате "осреднения" этого множества интуитивным или другим способом, не всегда приводит к правильному решению.

Эффективное решение проблемы оптимизации параметров ЛА важно для всех этапов его проектирования, но особенно большое значение оно имеет для этапов формирования ТЗ на ЛА и предэскизного проектирования. Это объясняется тем, что именно на этих этапах устанавливается оптимальное соотношение между потребностями, потенциальными техническими возможностями и располагаемыми ресурсами. Правильное решение этой задачи в значительной мере определяет успех всего процесса проектирования, а в дальнейшем — и эффективность применения создаваемого ЛА.

Проблема выбора параметров многоцелевых объектов в той или иной мере свойственна процессу создания практически всех технических систем.

К числу первых работ в этой области относятся работы В.В. Токарева [15, 16]. В работах на основе статического подхода формулируется проблема оптимизации универсальной динамической системы.

Другое направление исследований проблемы оптимизации многоцелевых ЛА развивается в работе Ю.В. Кожевникова [17], в которой на основе статистического подхода рассматривается задача оптимизации осреднен-ных управляемых решений. Параметры летного задания здесь считаются случайными величинами с определенным законом распределения. Управление, содержащее вектор-функцию управления и фиксированные управляющие воздействия, представляется в виде двух компонент — номинальной и корректирующей. Показатель эффективности формируется как математическое ожидание величин, зависящих и от реализованных характеристик маневров и управлений, и от конечных значений фазовых координат. При выполнении летного задания выбирается оптимальная корректирующая составляющая управления, а номинальная - фиксируется для всей совокупности заданий. Работы этого направления лежат в русле задач статистической динамики, которые в основном направлены на определение оптимальных законов управления возмущенным движением, коррекции характеристик ЛА и оценку его состояний.

В работах Ю.В. Чуева, Э.Х. Гимади, В.Г. Дементьева [18] определился еще один подход к проблеме оптимизации многоцелевых технических систем. В этих работах, в отличие от предыдущих, рассматриваются технические объекты, не обладающие динамическими свойствами. При целом ряде предположений (возможности определения объекта и характеристик задания одними и теми же параметрами, независимости эксплуатационных и других расходов показателя эффективности системы от параметров задания и пр.) ставится задача оптимизации параметров каждого типа объекта, числа типов и областей их использования. Для одномерного множества заданий и монотонного показателя эффективности по параметрам задания устанавливаются особенности этой задачи, и на основе методов динамического программирования предполагается численный алгоритм ее решения.

Сущность подхода к оптимальному проектированию систем ЛА состоит в выделении множества внешних условий и оптимизации многоэлемент-

ного проектного решения (стратегии) на допустимом множестве стратегий, которая сводится к разбиению множества внешних условии на области наиболее эффективного применения отдельных ЛА и определению оптимальных параметров ЛА системы. Применительно к объекту проектирования множество внешних условий характеризует заданную совокупность летных операций, подлежащих выполнению системой ЛА, многоэлементность решения — совокупность функционирующих в системе однотипных и разнотипных ЛА, а множество стратегий — допустимое множество параметров системы ЛА.

Анализ рассмотренных методов проектирования показывает, что ряд подходов, в частности, может быть использован при разработке методики проектирования БЛА рассматриваемого класса.

Следующей проблемой, определяющей сложность процесса проектирования БЛА, является проблема ограничений финансирования разработки и организации серийного выпуска БЛА.

При появлении «жестких» ограничений (в настоящей работе стоимостных) необходимо внесение корректировки в структуру и состав задач, решаемых в рамках формирования облика, исходя из приоритетности выбранного ограничения и его влияния на весь процесс формирования облика БЛА.

«Жесткие ограничения» - это ограничения, которые носят концептуальный характер и оказывают приоритетное влияние на формирование облика БЛА.

Предпосылкой для решения задачи выявления влияния стоимостных требований на облик БЛА является опыт разработок, направленных на улучшение его экономических характеристик, программ по созданию БЛА, а также научно-методическая база этих работ.

В этой же сфере интересен анализ работ по изучению влияния инфраструктурных требований на проектирование самолетов вертикального и вертикального ультракороткого взлета и посадки: Г. Закса, К. Хафера (ФРГ), а также работ по изучению определения стоимости жизненного цикла и эксплуатации маневренных самолетов Л.В. Мышкина и Я. Роскама (США).

Опыт вышеуказанных научно-исследовательских и проектных работ и эксплуатации самолетов создает научную базу и подтверждает актуальность решения задач формирования облика БЛА с учетом удовлетворения «жестких» ограничений по стоимости БЛА. Однако в названных работах представлена «прямая» задача проектирования, в которой влияние ограничений рассматривается как проверочное ограничение результатов формирования облика самолета. Это обстоятельство приводит к большому числу итераций, что приводит к дополнительным затратам финансовых средств, а при отсутствии времени и средств на поиск рациональных схемно-параметрических решений - к выбору нерационального, но по формальным признакам удовлетворительного облика самолета.

Предлагаемый в настоящей работе подход к формированию облика БЛА заключается в решении «обратной» задачи проектирования, сутью которой является перевод приоритетных требований к решению целевых (в частности, разведывательных) задач в требования к аэродинамической схеме, взлетному весу БЛА и скорости полета. При этом искомые (проектные параметры), определяющие облик БЛА, рассчитываются в условиях действия заданных стоимостных ограничений.

Объект исследования - разведывательный беспилотный летательный аппарат.

Предмет исследования - процесс формирования облика БЛА в условиях заданных стоимостных ограничений.

Целью диссертационной работы является повышение качества принятия решений на ранних этапах проектирования путем разработки методики выбора альтернатив в условиях стоимостных ограничений на образец БЛА.

Достижение поставленной цели диссертационной работы осуществлено на основе решений следующих основных задач:

1) анализ и формулировка цели летной операции, формулировка локальных целей, построение иерархической структуры целей;

2) определение характеристик локальных целей;

3) формирование критериев эффективности и целевой функции;

4) построение моделей функционирования БЛА, стоимостной модели, оценка их адекватности;

5) определение на основе этих моделей допустимого множества параметров БЛА;

6) построение и анализ областей достижимости;

7) обоснование свертки локальных критериев;

8) анализ влияния критерия стоимости на области достижимости;

9) определение оптимального облика БЛА (с учетом заданных стоимостных ограничений).

Облик БЛА в работе характеризуется следующими параметрами: удлинение крыла; скорость полета; взлетная масса БЛА; тип аэродинамической схемы БЛА: нормальная с прямым крылом, летающее крыло со стреловидным крылом; тип двигателя: двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель.

Методы исследования. В работе были использованы методы системного анализа и математического моделирования, математические методы оптимизации, методы многокритериального анализа и синтеза. Задача многокритериального выбора проектных решений сводится к двухкритериальной задаче «эффективность-стоимость» путем применения линейной свертки локальных критериев технической эффективности.

Задача выбора обликовых параметров БЛА формулируется как задача оптимизации при фиксированной целевой функции и заданных стоимостных ограничениях.

Научная новизна. В процессе решения поставленных задач получены следующие новые научные результаты:

1) формализованы цели летной операции БЛА на основании анализа целевых операций и сформированы критерии эффективности на основе двух параметров - дальности полета и радиуса разворота;

2) разработаны математические модели летной операции БЛА:

функциональные, стоимостные;

3) разработана методика формирования облика БЛА при заданных стоимостных ограничениях, сведенная к задаче оптимизации параметров БЛА на достижимом множестве критериев эффективности с использованием целевой функции в виде линейной свертки критериев эффективности и фиксированном стоимостном критерии;

4) проведен результат расчета обликовых параметров БЛА для двух вариантов целевой функции и фиксированном стоимостном критерии и определены эффективные альтернативы.

Практическая значимость работы и результаты внедрения.

• Созданная методика позволяет определить облик БЛА при заданных стоимостных ограничениях и оценить влияние стоимостных ограничений на достижимые характеристики БЛА, определить вариации параметров БЛА, заданных техническим заданием, с целью удовлетворения стоимостных ограничений, выработать рекомендации по изменению стоимостных ограничений БЛА, что особенно важно на ранних стадиях проектирования;

• Основные результаты диссертационной работы внедрены в ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина» при выполнении НИР «Космос-крыло», в ОАО «ОКБ Сухого» при выполнении НИР «Охотник», в учебном процессе Московского авиационного института при проведении практических и лабораторных занятий в рамках специальности 160601 «Прицельно-навигационные системы летательных аппаратов», что подтверждается соответствующими актами.

Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, подтверждается корректным использованием методов системного анализа, доказательством адекватности принятых математических моделей БЛА, непротиворечивостью полученных результатов определения множеств эффективных альтернатив сложившейся практике создания и применения БЛА.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и получили одобрение на научно-технических семинарах кафедр «Информационного

управляющие комплексы летательных аппаратов» и «Системный анализ и управление» Московского авиационного института, а также на научно-технических секциях НТС правления ОАО "ОКБ Сухого".

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в статьях в журналах, входящих в рекомендованный ВАКом Ми-нобрнауки РФ перечень изданий, отчетах о НИР.

Диссертация содержит введение, 4 главы и заключение.

Во введении обосновывается актуальность темы, изложены цель работы и основные задачи исследования, дается общая характеристика работы.

В первой главе работы анализируются задачи, решаемые БЛА, в частности, тактическими разведывательными БЛА.

Показано, что проектирование подобных БЛА связано с решением многопараметрических и многокритериальных задач при ограничениях на стоимость БЛА.

Сформулирована постановка задачи и представлена методика формирования облика БЛА на начальных этапах проектирования: формирования ТЗ и предэскизного проектирования. Определены исходные данные для расчетов проектных параметров БЛА.

Вторая глава посвящена разработке стоимостной модели БЛА. Проведен анализ моделей различной степени сложности. Показано, что на начальных этапах проектирования может быть использована модель стоимости, зависящей от взлетной массы БЛА.

Тл о о

В третьей главе рассматриваются вопросы построения моделей критериев эффективности, зависящих от проектных параметров, определяющих облик БЛА. Представлены методика и результаты расчетов аэродинамических коэффициентов БЛА. На основе сравнения результатов расчета (по сформированным моделям) и фактических характеристик реальных БЛА показано, что предлагаемые модели могут быть использованы на начальных этапах проектирования БЛА.

В четвертой главе представлена процедура расчета проектных параметров, характеризующих облик БЛА. На основе методики, рассмотренной в главе 1, разработан алгоритм расчета, включающий построение областей достижимости заданий БЛА и определения в них искомых параметров.

1. ФОРМИРОВАНИЕ ОБЛИКА БЛА

1.1. Применение БЛА военного и антитеррористического назначения

Для обозначения БЛА военного назначения в технической литературе используется понятие «боевой беспилотный летательный аппарат» (ББЛА), или в англоязычной литературе - термин UCAV (Unhibited Combat Air Vehicle) - «необитаемый боевой летательный аппарат».

Среди всех создаваемых в мире беспилотных систем и аппаратов первое место по количеству, сложности и разнообразию занимают боевые беспилотные системы и, соответственно, ББЛА. Сложность их построения объясняется жёсткостью предъявляемых к ним требований, при этом ББЛА должны функционировать в условиях энергичного противодействия противника, в чрезвычайно напряжённом временном ритме.

Важной характеристикой ББЛА является дальность действия:

• тактические разведывательные ББЛА среднего радиуса действия (MR-по американской классификации): дальность действия - (70-^550) км,

• тактические разведывательные ББЛА малого радиуса действия (SR -по американской классификации): дальность действия - (30-ь70) км,

• тактические разведывательные ББЛА ближнего радиуса действия (CR - по американской классификации): дальность действия - менее 30 км.

По весовым и габаритным характеристикам (для тактических разведывательных БЛА ближнего радиуса действия) аппараты разделяются на следующие группы:

• малогабаритные ББЛА (МБЛА) ближнего радиуса действия (mini - по американской классификации): дальность действия - менее 30 км, вес -(1-10) кг,

• миниатюрные ББЛА (микро-БЛА) ближнего радиуса действия (micro -по американской классификации): дальность действия - менее 10 км,

13

вес -(0,05-s-l) кг.

Большое внимание заказчиками и разработчиками ББЛА уделяется разведывательным аппаратам самолетного типа.

Представителями тактических разведывательных средней дальности ББЛА самолётного типа являются также:

- ББЛА «Searcher-Mk-II», IAI, Израиль;

- ББЛА «ASN-206», Xian ASN Technology Group Company, Китай;

- ББЛА «Hermes 450», Silver Arrow, Израиль и т.д.

Представителями тактических разведывательных малой дальности ББЛА самолётного типа являются также:

- ББЛА «Пчела-1Т», ОКБ им. A.C. Яковлева, РФ;

- ББЛА «Chacal-2», ALCORE Technologies SA, Франция;

- ББЛА «Mirach-26», Meteor CAE, Италия и т.д.

Представителями тактических разведывательных малогабаритных ББЛА ближнего радиуса действия являются также:

- МБЛА «Puma», AeroVironment, США;

- МБЛА «Azimut», ALCORE Technologies SA, Франция;

- МБЛА «Orbiter», Aeronautics Defense Systems, Израиль и т.д. [19-25]

Выделение БЛА антитеррора и борьбы с наркомафией в отдельный класс

диктуется значением, которое в настоящее время придают антитеррористической деятельности, и значимостью той роли, которую играет авиация во многих аспектах этой деятельности. При этом опыт разворачивающейся антитеррористической борьбы показывает, что применению авиации присущи существенные особенности, в силу которых пилотируемая авиация оказывается недостаточно эффективной в некоторых аспектах её применения.

В ряде ситуаций поиск противника и слежение за ним должны организовываться в самых неожиданных местах, по возможности не привлекая излишнего внимания к такой слежке. И громоздкие пилотируемые ЛА в данном случае не самый эффективный инструмент слежки. Как раз наиболее эффективным и экономически оправданным является применение БЛА: именно

они, сменяя друг друга, практически без ограничения во времени и достаточно бесшумно могут барражировать в заданном районе, непрерывно ведя наблюдение за окружающей местностью.

После фиксации факта террористических действий необходимо очень оперативно организовать преследование и поражение террористов силами тех БЛА, которые вели длительную и малозаметную слежку. И в этом случае БЛА является наиболее рациональным средством выполнения данных функций, так как на борту БЛА антитеррора, ведущих наблюдение и преследование террористов и бандитов, вполне могут быть размещены соответствующие средства поражения.

Специфические требования к бортовому оборудованию БЛА, способных наносить удар по террористам, возникают вследствие того, что подлежащие уничтожению и подавлению цели, например, бандформирования и опорные пункты террористов, могут располагаться в густонаселенных районах, - а это требует нанесения точечных ударов. В то же время характер местности и боевая обстановка не позволяет применить для этих целей, например, артиллерию.

Как показывает анализ, для антитеррористической борьбы выявляется решающая роль получения своевременной информации и организации синхронного взаимодействия задействованных в этой борьбе служб, т.е. обработки получаемой информации и её передачи другим потребителям. БЛА антитеррора должны быть весьма мобильными, они должны быть приспособлены для работы в составе интегрированной информационной сети. Кроме того, они по тактике своего применения должны быть увязаны в единую концепцию с пилотируемыми средствами антитеррористической борьбы.

В таблице 1.1. приведены примеры БЛА, которые могут по своим характеристикам выполнять задачи разведывательных ББЛА малого и ближнего радиуса действия.

Таблица 1.1.

Тип БЛА,

фирма и Функции, Тактические ха- Технические ха-

страна- оборудование рактеристики рактеристики

изготовитель

БЛА «ГраНТ», Наблюдение за тру- - высота ... 2500 - вес стартовый..

Новик-XXI, РФ бопроводами, линия- м 20 кг

ми электропередач, - дальность ... 70 - вес целевой ...

может также исполь- км 3 кг

зоваться для решения - длительность ... скорость

других задач, где Зч 120 км/ч

требуется наблюде-

ние с воздуха. Взлет

с помощью катапуль-

ты, посадка - по-

самолетному на фю-

зеляж. Гиростабили-

зированный ОЭ блок

трех ТВ-камер и пе-

редатчик ТВ-сигнала

с антенной

БЛА «Иркут- Формирование ви- - высота ... 500 м - вес стартовый..

10», деоизображений зем- - дальность ... 70 8,5 кг

НПК «Иркут», ной поверхности. км - вес целевой ...

РФ Взлет с катапульты, посадка с помощью парашюта. ТВ-, ИК-и фотокамеры, определение координат наземных объектов. Точность полета - 15 м - длительность ... 2,5 ч 1,5 кг

БЛА «Sky- Геодезическое зон- - высота ... 4000 - вес стартовый..

Surveyor» дирование, полет м 12 кг

НИИ ПФМ строем в составе 4 - дальность ... 200 - вес целевой ...

ХАИ, аппаратов. Взлет с км 4 кг

Украина катапульты, посадка - длительность ... - скорость ... 50-

- в задерживающее 2,.5 ч 195 км/ч

устройство. Телевизионная система наведения.

БЛА «Aerosonde», Aerosonde North America? США Стоимость $50000 Предназначен для метеонаблюдений и сбора данный в зоне ураганов. Взлет - с крыши автомобиля, с катапульты. Посадка - на нижнюю часть фюзеляжа. Датчик ветра, фото- видеокамеры, ИК-датчик, датчик температуры на поверхности Земли, датчик обледенения, датчик химического состава атмосферы, лазерный дальномер, РЛС с синтезированной апертурой - высота ... 15660 м дальность 3000 км - длительность ... 50 ч - вес стартовый.. 14 кг - вес целевой ... 5 кг - скорость ... 58148 км/ч

БЛА «ZALA 421-05Н», Беспилотные системы, РФ, вертолет Помощь полиции для фото- и видеофиксации мест масштабных происшествий и преступлений - дальность ... 40 км - длительность ... 3 ч - вес стартовый.. 11 кг

БЛА «Скорпи-он-6», EADS, Европа, Вертолет Разведка и наблюдение, в том числе в населенных пунктах - длительность ... 1 ч - вес стартовый.. 13 кг - скорость ... 35 км/ч

БЛА «Auto Copter Gun Ship», Neural Robotics Incorporated, США, Вертолет Алгоритмы управления полетам на основе нейронной сети. В автономном режиме использует ОР8-навигатор, также есть полуавтоматический режим с использова- - длительность ... 1 ч - вес (без груза).. 13,6 кг -скорость ... 5696,5 км/ч

нием радиоуправления. Вооружен стрелковым оружием и специальными гранатами против террористов

В качестве основного классификационного признака для БЛА военного и антитеррористического применения используется целевая функция комплекса на основе БЛА.

Разведывательные БЛА являются информационными комплексами, где целевая функция заключается в оперативном накоплении и анализе регистрируемой информации для получения достоверных сведений о контролируемых процессах и объектах, использовании получаемой информации для повышения эффективности управления полётом БЛА при решении целевых задач. Поэтому первоочередное значение имеет состав и качество целевого оборудования, в частности, телевизионной (ТВ), тепловизионной (ТПВ), радиолокационной (РЛ) аппаратуры наблюдения, а также качественные характеристики цифровой системы автоматического управления полётом.

Именно целевые функции определяют такие технические характеристики БЛА как взлётная масса, дальность и длительность полёта, требования по маневренности, кратность применения, способы старта и посадки, уровень «интеллектуальности» БЛА.

Существенной ограничительной характеристикой является стоимость комплекса с БЛА, а также стоимость и простота эксплуатационного обслуживания.

В последнее время возникла необходимость разработки авиационных средств, обеспечивающих применение высокоточного оружия (ВТО) в городских условиях по наземным высокоманевренным транспортным средствам и малоразмерным стационарным целям.

Поражение подобных целей осложняется наличием малых свободных пространств вокруг них и необходимостью минимизации ущерба окружающим объектам.

В рамках данных задач разведывательные БЛА должны реализовать процессы поиска объектов интереса, слежения за ними и определения координат и параметров движения объектов.

Таким образом, при применении БЛА к наиболее сложным проблемам, ограничивающим возможности их использования в условиях сложного рельефа местности, в частности в городских условиях, можно отнести:

•наличие «загораживаемых» целей. При использовании авиационных носителей ВТО, подобными целями могут быть транспортные средства, загораживаемые зданиями, или, например, окна на нижних этажах зданий, перед которыми расположены другие здания или сооружения и т.д.;

•наличие возможных препятствий на пути полета носителя ВТО; •необходимость реализации полета к зоне поиска в условиях плотной городской застройки. Например, если цель расположена на нижних этажах высотного здания. В этом случае требуемый радиус разворота носителя и требуемая высота полета могут ограничиваться единицами метров;

•необходимость реализации преследования наземных маневрирующих объектов на малой высоте с минимальным отклонением от траектории движения объекта;

•необходимость организации автоматического обнаружения и слежения за объектом интереса в быстро меняющейся обстановке и при наличии посторонних объектов, загораживающих цель.

Применение БЛА в качестве наблюдателей, а также носителей средств поражения (СП) в условиях сложного рельефа местности и в городских условиях представляется весьма эффективным.

Однако для решения поставленных целевых задач необходимо, чтобы БЛА обладал заданными динамическими характеристиками, а пилотажно-

навигационная система (ПНС) обеспечивала требуемую точность измерений и управления.

Динамические характеристики известных БЛА весом более 20 кг затрудняют их использование. С точки зрения необходимых динамических характеристик и габаритных размеров, более перспективными являются малоразмерные беспилотные летательные аппараты (МБЛА).

В настоящее время, в рамках рассматриваемых задач, конвертопланы и МБЛА вертолетного типа, являются более эффективными средствами наблюдения и доставки СП по сравнению с МБЛА самолетного типа.

Причинами недостаточной эффективности МБЛА самолетного типа, обладающих достаточно высокими скоростными характеристиками, надежностью и экономичностью, являются их неудовлетворительные динамические характеристики. В то же время создание МБЛА самолетного типа, удовлетворяющих соответствующим требованиям, существенно повысило бы эффективность применения МБЛА.

1.2. Требования к БЛА как носителю системы наблюдения

Основным процессом, реализуемым разведывательными БЛА, является поиск стационарных и мобильных объектов интереса. Поиском называется процесс целенаправленного обследования определенной области пространства для обнаружения находящегося там объекта [26-31]. Обнаружение осуществляется с помощью различных средств - оптических, радиолокационных и других.

Решение поисковых задач реализуется методами теории поиска.

Процесс поиска в смысле обнаружения и определения координат объектов может быть представлен в виде двух согласованно протекающих процессов: первый процесс - обзор области поиска и подготовка изображений отдельных участков области, а второй - анализ информации, содержащейся в изображениях и реализация процесса обнаружения (не обнаружения) и изме-

рения координат.

Процесс обзора (обследования) области поиска реализуется путем управления поисковыми средствами, в частности, траекторией носителя (БЛА), направлением линии визирования, размерами стробирующего окна и зависит от поисковых ситуаций.

Поисковые ситуации разделяются на три типа:

1. Поиск на площади (в заданном районе, области). При минимуме или даже отсутствии априорной информации о координатах объекта, принимается, что вероятность нахождения объекта поиска в любой точке области подчинена равновероятному закону. Поиск подвижных малоконтрастных объектов производится на основе выделения и анализа признаков движения.

2. Поиск на линии (на рубеже) должен обеспечить обнаружение объекта, пересекающего какой-либо рубеж. В данном варианте возможно получение априорной информации о траектории движения объекта.

3. Вторичный поиск (поиск по вызову). Априорная информация о координатах объекта и элементах движения может быть получена от других источников. Поиск реализуется при потере контакта с объектом после первичного обнаружения.

В зависимости от поисковой ситуации производится управление поисковыми средствами, носителем которых является БЛА.

Формируемые алгоритмы управления поисковыми ресурсами должны обеспечивать оптимизацию выбранных критериев эффективности.

Для конкретных поисковых средств, объектов поиска и условий наблюдения (освещенности и пр.), могут быть определены вероятности обнаружения объектов на различных дальностях.

Дальность обнаружения ограничивается максимальным значением Дио*. Вероятность обнаружения объектов интереса при П>Втах близка к нулю. При дальностях меньше величины Вт(п вероятность обнаружения объектов поиска близка к единице. Во многих задачах более удобно пользоваться параметром Оф который представляет математическое ожидание дальности

при данных условиях наблюдения.

Для оценки поисковых систем широко используются производительные критерии, характеризующие скорость просмотра площади (области) поиска в единицу времени, при этом БЛА рассматривается как подсистема единого наблюдательного комплекса.

К производительным критериям относится теоретическая производительность поиска:

№(=ШЭУ0,

где Шэ - эффективная ширина поиска, У0 - относительная скорость поиска. Эффективная (реальная) скорость поиска:

Же = С 8/И0 4,

где С - число объектов, обнаруженных за время поиска, 8 - площадь поиска, N0 - среднее количество объектов в области поиска, tn - время поиска.

Отношение реальной производительности поиска к теоретической п = 1¥/Ше,

позволяет оценить эффективность поиска после его выполнения и характеризует соответствия выбранного способа поиска предварительным расчетам.

Критерий общей площади поиска (наблюдения, обследования, контроля)

Ж, = 5 = гп = Шэ ¥0 4 = Шэ ЬБЛА не относится к производительным критериям и является интегральной характеристикой, которая может максимизироваться по параметру Шэ, характеризующему свойства системы наблюдения (СН), или по дальности полета БЛА 1-бла, зависящей от скорости и времени полета.

Очевидно, что с точки зрения проектирования облика БЛА, необходимо рассматривать такие характеристики БЛА, которые можно использовать для оценки различных поисковых ситуаций.

Таким образом, в качестве одной из базовых характеристик БЛА, как носителя СН, следует рассматриваться дальность полета БЛА

Т-'БЛА ^о ^П' (1-1)

В основе многих алгоритмов поиска стационарных и подвижных наземных объектов используются различные корреляционные критериальные функции [32-37].

В этих алгоритмах заложен принцип сравнения двух изображений: принимаемого текущего изображения (ТИ) и эталонного изображения (ЭИ).

В качестве ЭИ может использоваться сформированное заранее изображение объекта поиска или изображение, полученное на предыдущем кадре видеопоследовательности. Начальные несовпадения ТИ и ЭИ (из-за рассогласования координат, различного масштаба и т.д.) могут быть определены путем оценки максимума (экстремума) корреляционной функции, соответствующего наилучшему совмещению ТИ и ЭИ.

В качестве основного алгоритма сравнения в основном используются:

• классический корреляционный алгоритм (ККА);

• разностные алгоритмы средний модуль разности (МАБ) или средний квадрат разности.

Процесс поиска соответствующих фрагментов на двух изображениях подвержен влиянию различных дестабилизирующих факторов. К числу основных факторов относятся следующие:

• геометрические искажения;

• различные условия освещенности исследуемой сцены на двух изображениях;

• влияние шумов;

• загораживание («затенение») объектов на изображениях.

Влияние перечисленных дестабилизирующих факторов приводит к тому, что на изображениях одних и тех же участков земной поверхности (объектов), полученных при различных ракурсах или условиях наблюдения, могут появиться значительные отличия. Эти отличия зависят не только от гео-

метрии съемки и условий ее проведения, но и от геометрических и физических характеристик самой подстилающей поверхности.

В общем случае для улучшения качества изображений, геометрического согласования эталонных и текущих изображений и пр. алгоритмы обработки и анализа изображений включают алгоритмы предварительной обработки изображений. [38]

Проблемой, с которой необходимо бороться при разработке алгоритмов поиска объектов на основе обработки изображений, является проблема резкого возрастания объема требуемых вычислений при увеличении размеров изображений.

В частности, количество элементарных операций Коп для вычисления значений пространственной корреляционной функции пропорционально произведению

Коп Кц 1тах]тах (М- ^тса) (М ]тау)>

где И, М- размеры ЭИ, гтах, ]тах- размеры ТИ (или сравниваемых фрагментов изображений), Кц - количество операций, необходимых для вычисления свертки ЭИ и ТИ в одной точке корреляционной функции.

Таким образом, необходимость получения высококачественной видовой информации в различных условиях наблюдения, а также жесткие требования к вычислительной производительности бортовых вычислителей для обработки изображений в реальном времени накладывают определенные требования на допустимую массу полезной нагрузки БЛА (тцн).

Необходимо отметить, что относительная масса полезной нагрузки

цнотн т-цц/УПцлА,

у БЛА существенно выше, чем у пилотируемых аппаратов, у которых эта величина <0,1. Так, например, у БЛА «АегоБопёе» тцнотн = 0,36.

Самостоятельной задачей теории поиска является исследование и синтез алгоритмов слежения за объектами. Этот процесс может быть представлен как вариант вторичного поиска, при котором на каждом шаге слежения происходит восстановление потерянного контакта. Восстановление контакта

с объектом поиска происходит при реализации алгоритмов обнаружения, путем обработки информации, содержащейся в принятых изображениях. Если объект обнаружен, то его координаты относительно наблюдателя могут быть определены, например, текущими координатами линии визирования и дальностью визирования.

Сложность слежения за малоразмерными мобильными объектами, в частности, в рамках антитеррористических операций, связана с необходимостью организации маловысотного полета БЛА.

В игровых ситуациях «преследование - уклонение» носитель СН (т.е. БЛА) должен иметь скорость, не меньшую, чем объект наблюдения. Таким образом, максимальная скорость УБЛА должна входить в ограничения при формировании облика БЛА.

Кроме того, БЛА должен обладать достаточной маневренностью, характеризуемой радиусом разворота Я, для того, чтобы отслеживать траекторию движения объекта.

При этом в частности в городских условиях БЛА должен иметь возможность обнаруживать и облетать возможные препятствия и загораживающие объекты, а также реализовать маловысотный автоматический полет между зданиями.

Рассмотрим случай, когда необходимо обеспечивать в автоматическом режиме безопасность полета БЛА, предотвращать или минимизировать потери при встрече с внезапно появившимися препятствиями.

Для этого, если обнаружено препятствие, необходимо распознать тип препятствия, оценить скорость и условия встречи, определить последствия столкновения БЛА с препятствием и в случае превышения допустимого порога потерь принять решение о мерах по предотвращению или уменьшению потерь. Например, таким решением может быть определение физически реализуемой траектории полета БЛА, обеспечивающей предотвращение с препятствием.

Рассмотрим пример определения допустимой минимальной дальности Ьо обнаружения препятствия.

Пусть, скорость полета БЛА равна V, птах - максимальная перегрузка, Ту - время на принятие решения и начало управления.

Минимальный радиус разворота (с максимально возможной перегрузкой птах) для скорости V будет равен

К = У2/(птт%). (1.2)

Например, для V = 30м/с, п =10, Я = 9 м.

Откуда,

Ьо = Я + Ту V.

Для рассматриваемого случая, например, при Ту =0,5 с,

Ьо = Я + Ту У= 24 м.

Заметим, что если система наблюдения БЛА не обеспечивают обнаружение препятствий на расстоянии Ьо > Я+Яб, то безопасный облет препятствий (указанного типа) физически нереализуем.

Очевидно, что уменьшение радиуса разворота Я (1.2) позволяет расширить возможности БЛА, применяемого в условиях сложного рельефа местности.

Однако следует отметить, что существующие пилотажно-навигационные системы (ПНС) МБЛА не обеспечивают требуемой точности позиционирования и управления (с допустимой ошибкой < 1м) при высокоточном наведении и маловысотном полете в условиях плотной городской застройки, а также не позволяют обнаруживать и облетать препятствия в автоматическом режиме.

В серийно выпускаемых отечественных и зарубежных БЛА измерения координат и углового положения выполняются с помощью навигационной системы, входящей в состав ПНС и включающей: приемник спутниковой навигационной системы (СНС), датчики линейных ускорений (акселерометры), датчики угловых скоростей (ДУСы), высотомеры и магнитометры. Практически, во всех существующих малогабаритных ПНС МБЛА, например,

МюгоРПсИ: (Канада), Компанав («Текнол», РФ) и др., с целью улучшения мас-согабаритных показателей (масса ПНС или системы автоматического управления (САУ) < 500 г) используются микромеханические акселерометры и ДУСы. Эти датчики в основном используются для угловой стабилизации МБЛА и имеют невысокую точность (например, микромеханические ДУСы имеют уход до 10-20 гр/с). В то же время использование для траекторного управления СНС и магнитометров не позволяют организовать управление и наведение МБЛА с требуемой точностью.

Как показано в [4], в перспективных ПНС должно быть реализовано дополнительное использование штатной СН для оценки параметров полета МБЛА. Данный подход позволит существенно повысить точность измерений. При этом измерения, реализуемые СН, могут проводиться как автономно, так и совместно с имеющейся навигационной системой.

Таким образом, наиболее важными показателями БЛА, как носителя системы наблюдения, являются:

- дальность полета Ьп;

- радиус разворота К

1.3. Методика формирования облика БЛА

В общем случае решения о выборе наилучшего облика БЛА должны основываться на оценке их качества, т.е. совокупности свойств, удовлетворяющих предъявляемым требованиям.

В свою очередь каждый из применяемых критериев может оценивать различные частные характеристики исследуемых процессов.

В настоящей работе в качестве основного подхода к оптимальному формированию облика БЛА принят многоцелевой подход, основанный на математической модели оптимизации в теоретико-множественной постановке [39-43].

Суть его состоит в учете множества внешних условий и оптимизации многоэлементного проектного решения на допустимом множестве параметров, которая интерпретируется как оптимальное покрытие множества потребностей множеством возможностей.

Применительно к БЛА (как к объекту проектирования и элементу некоторой авиасистемы):

- множество внешних условий описывает совокупность заданий (летных операций), предназначенных для выполнения, и заданную с определенной степенью информированности;

- множество возможностей - предельно допустимая совокупность выполняемых задач;

- многоэлементность решения - собственно систему однотипных и разнотипных БЛА;

- множество решений - допустимое множество параметров системы БЛА.

Оптимизация заключается в разбиении множества внешних условий на области наиболее эффективного применения разнотипных объектов, а также - в выборе оптимальных параметров каждого из БЛА единой системы, т.е. в оптимальном покрытии потребностей возможностями.

Следует подчеркнуть, что данный подход ориентирован на выбор рациональных параметров отдельного типа БЛА, но с учетом его эксплуатации в системе на множестве заданий, а не только на решение рассматриваемой задачи.

В подходе введено также множество принципов оценки решений в условиях неопределенности исходных данных, моделей, целей и критериев. На основе аксиом описаны свойства этого множества, позволяющие вычислить показатель эффективности решения с учетом множества неопределенности моделей и неоднозначности способов оценки эффективности (совокупности критериев). Введенная при этом интерпретация совокупности критериев в виде нечеткости (неопределенности) способов оценки эффективности позво-

ляет редуцировать проблему выбора решений к оптимизации многоэлементного решения на основе методов оптимальных покрытий. [44 - 49]

Рассмотрим основные расчетные операции и взаимосвязи между ними:

1. Формирование облика БЛА. Эта операция описывается вычислительной моделью БЛА. В содержательном смысле она отражает принцип целостности БЛА определенного целевого назначения и технического уровня, а также физические принципы его функционирования.

Объединение этих принципов в модели позволяет синтезировать БЛА, как целостный объект определенного целевого назначения. В математическом смысле - представляет собой нелинейную систему уравнений и ограничений, описывающую взаимозависимость исходных и искомых величин:

(р1(х,у!ху!(р],.,(р]^ = 0! I,],к = 1,.,п

2. Построение областей достижимых заданий й?(дсг), г =!,..., т, для БЛА рассматриваемой системы. Эта операция моделирует реализуемые на данном техническом уровне возможности системы БЛА (или одного типа) и сводится к приближенному построению границ этих областей в пространстве характеристик заданий с учетом ограничений на условия функционирования. Применительно к рассматриваемому классу БЛА это: масса целевой нагрузки, дальность полета и пр. Затем для найденной совокупности

т

<фсг), I =/,..., т. проверяется условие з V, которое моделирует исход-

/•=1

ное требование выполнения множества транспортных заданий У БЛА системы в виде его покрытия областями ¿¡(х,), i =/,..., т.

3. Оптимальное распределение множества транспортных заданий ¥ между т заданными типами БЛА заключается в определении т областей специализации Д, 1=1,...,т (областей оптимального применения) и потребной серийности Si> / = 1,..., т БЛА каждого типа из условия минимума принятого критерия оптимальности и выполнения следующих ограничений:

D(xt) a d(xj)J = 1 £>(*/) n D(xk\i ^ к

m

U D(Xi) = Y

i=1

4. Оптимизация функционирования однотипных БЛА заключается в определении оптимальных режимов эксплуатации каждого БЛА на каждом задании jeF с учетом имеющихся ограничений. Взаимная независимость оптимальных режимов однотипных БЛА позволяет не проводить уточнение областей специализации, найденных ранее.

5. Вычисление показателей эффективности системы БЛА на основе моделей принятых критериев оптимальности. [48, 49] Необходимость включения (выделения) этой операции в рамках вычислительного цикла объясняется связью между эффективностью и потребными количествами отдельных типов БЛА.

Постановка задачи оптимального проектирования БЛА.

Сформулируем теперь задачу выбора оптимального облика отдельного (/-го) типа БЛА для известной (найденной) области его применения:

F = opt I^f^x,xyXuy(i^,...jJyx,xyJ,uy(i^

хGX V * /

xy <eAX uy(t) eU

где

F = F(x, F,....)),

F = (Fj,F2,...Fs) - векторный функционал, Y - множество заданий у=у уп (y&YaRy), п - количество характеристик, описывающих единичное задание, у( - i -тая характеристика единичного задания,

х - вектор проектных параметров из допустимого множества х е X a Rm ху - вектор параметров настройки БЛА на выполнение задания у, ху е АХУ a Rh

uy(t) - вектор-функция управления uy(t) из допустимого множества управлений Uy(x)cz Rr, реализующих задание ye Y.

Целенаправленное функционирование БЛА при выполнении единичных заданий будем описывать системой:

z = <p(z,x,xyiuy{t},i} (1-4)

с граничными условиями: z (to) е Z0(х), z (ti) е Zk(x) (1.5)

и ограничениями:

и (0 е U (у), ху е АХУ, z eZ(y) (1.6) где

Z - вектор фазовых координат Z (у) М Rm.

На основе задачи (1.3) разработана процедура выбора параметров хёХи режимов полета ху е ЛХу, uy(t) е Uy(x) БЛА как многоцелевой динамической системы при нескольких показателях (критериях) качества, которая используется в дальнейшем при решении задачи формирования облика и является предметом настоящих исследований.

Рассмотрим некоторые аспекты моделирования основных элементов задачи (1.3).

Компоненты F/x, Y,....), j=l,...,s, критерия F, определяющие эффективность выполнения множества заданий Y БЛА х eXczRn, согласно [15,16] строятся в дальнейшем на основе одного из двух способов оценки эффективности:

гарантирующего (пессимистического)

opt, = min max t Лх, у,....

(1.7)

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Комиссаров, Артем Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные в ходе выполнения работы исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Проведен анализ целевых задач, выполняемых разведывательными БЛА средней дальности в летной операции. Показано, что цель летной операции зависит от совокупности локальных целей (заданий) каждого этапа операции, эффективность которых оценивается различными критериями, в частности: дальностью полета БЛА и радиусом разворота БЛА.

2. Сформулирована постановка задачи формирования облика БЛА на начальных этапах проектирования при заданных стоимостных ограничениях. При этом облик БЛА определяется следующим набором проектных параметров: взлетной массой БЛА, удлинением крыла, скоростью полета, аэродинамической схемой, типом двигателя. Формально задача формирования облика заключается в выборе технического решения из множества альтернатив, соответствующего оптимуму критерия выбора. В качестве такого критерия в работе предлагается использовать целевую функцию в виде линейной свертки локальных критериев эффективности: дальности полета и радиуса разворота БЛА.

3. Разработана методика формирования облика БЛА при заданных стоимостных ограничениях, заключающаяся в формировании множества альтернатив облика БЛА, определении области достижимости критериев эффективности при фиксированном значении критерия стоимости, определении целевой функции на области достижимости, определении эффективных альтернатив, соответствующих двум вариантам предпочтения при построении целевой функции: максимуму дальности, либо минимуму радиуса разворота БЛА.

4. Разработана технико-экономическая модель БЛА, включающая стоимостную модель, определяющую зависимость стоимости БЛА от его массы и серии выпуска, и модели, описывающие зависимость критериев эффективности от значений проектных параметров: взлетной массы БЛА, удлинения крыла, скорости полета, аэродинамической схемы, типа двигателя.

5. Проведен анализ адекватности предлагаемых моделей и возможность их использования при формировании облика БЛА на начальных этапах проектирования.

6. Разработан алгоритм расчета проектных параметров БЛА, включающий процедуры определения областей достижимости заданий при заданных стоимостных ограничениях, расчета наилучших значений критериев эффективности для различных вариантов конструкций БЛА и определения совокупности проектных параметров, соответствующих оптимуму критериев эффективности.

7. Работоспособность предлагаемых решений подтверждена путем решения практических задач выбора облика БЛА средней дальности массой до 30 кг при ограничениях на стоимость планера БЛА. Показано, что в рамках принятых критериев эффективности БЛА аэродинамической схемы «летающее крыло» с двигателем внутреннего сгорания имеет преимущество перед другими вариантами. Этот результат согласуется со сложившейся практикой создания и эксплуатации БЛА рассматриваемого класса.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Комиссаров, Артем Александрович, 2012 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шеваль В.В. Беспилотные летательные аппараты как носители оборудования комплексных систем наблюдения / Под ред. М.Н. Красилыцикова. -М.: Изд-во МАП-ПРИНТ, 2010.- 104 е.: ил.

2. Беспилотные летательные аппараты. Основы устройства и функционирования./ П.П. Афанасьев, И.С. Голубев, В.Н. Новиков, С.Г. Парафесь, М.Д. Пестов, И.К. Туркин/ Под ред. И.С. Голубева и И.К. Туркина. - Изд. Второе, переработанное и дополненное. - М.: 2008. -656 е.: ил.

3. Беспилотная боевая авиация: исследования существующих программ, концепций и проектов // Новости зарубежной науки и техники. Сер. Авиационные системы. -ГосНИИАС, 2005.

4. Современные информационные технологии в задачах навигации и наведения беспилотных маневренных ЛА / Под ред. М.Н. Красилыцикова, Г.Г. Себрякова. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009.-556 с.

5. Попов В.А., Ефремова E.H. Потребности НАТО в разведывательных беспилотных летательных аппаратах нового поколения и работы по их созданию в Европе. www.UAV.ru, 2007.

6. Тарасов Е.В. Алгоритм оптимального проектирования летательного аппарата. М.: Машиностроение, 1970. 364 с.

7. Токарев В.В. К выбору параметров динамической системы, универсальной для заданного класса маневров // Изв. АН СССР. Механика и машиностроение. 1964. №4. С. 46-50.

8. Токарев В.В., Фаткин Ю.М. Игровой подход к задаче выбора оптимальных параметров динамической системы // Механика твердого тела. Инж. жури. 1966. №6. С. 3-10.

9. Месаровнч М., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы: Пер. с англ. М.: Мир, 1978. 311 с.

Ю.Моисеев H.H. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981.488 с.

11. Падалко С.Н., Смирнов О.Л., Тюменцев Ю.В. Программное и информационное обеспечение систем автоматизированного проектирования. М.: Изд. МАИ, 1979.88 с.

12. Д. Кюхеман «Аэродинамическое проектирование самолетов». М. «Машиностроение», 1983 г.

13. Голубев И.С., Сакач Р.В., Логинов Е.Л., Пинаев Е.Г. Исследование операций в гражданской авиации. М.: Транспорт, 1980. 256 с.

14. Лебедев A.A., Красильщиков М.Н., Малышев В.В. Оптимальное управление движением космических летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1974. 199 с.

15. Токарев В.В. Оптимизация параметров динамической системы, универсальной дли серии маневров, при различной степени информированности. В 3-х ч. III. Выбор универсальной системы при неполной информации о маневрах (игровой подход) // Автоматика и телемеханика. 1971. № 11. С. 5 — 17.

16. Кожевников Ю.В. Статическая оптимизация летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1978. 173 с.

17. Чуев Ю.В., Смехова Г.П. Технические задачи исследования операций. М-: Сов. радио, 1971. 244 с.

18. http://www.israeli-weapons.com

19.http://www.sinodefence.com

20 .http ://www.yak.ru

21 .http://www.alcoretech.com

22.http://www.unmanned.co.uk

23 .http://www.zala.aero/

24.http://www.bla-orlan.ru

25. Абчук B.A., Суздаль В.Г. Поиск объектов. - М.: Сов. Радио, 1977. 336 с.

26. Ким Д.П. Методы поиска и преследования подвижных объектов. - М.: Наука, 1989. 336 с.

27. Альсведе Р., Вегенер И. Задачи поиска: Пер. С нем.- М.: Мир,1982, 368 с.

28. Селекция и распознавание на основе локационной информации/ A.JL Горелик, Ю.Л. Барабаш, О.В. Кривошеев, С.С. Эпштейн; под ред. А.Л. Горелика. - М.: Радио и связь, 1990. -240с., ил.

29. Хорн Б.К.П. Зрение роботов: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. -487с., ил.

30. Авиационные системы информации оптического диапазона: Справочник / Под ред. Л.З. Криксунова. - М.: Машиностроение, 1985.

31. Белоглазов И.Н., Тарасенко В.П. Корреляционно-экстремальные системы. -М.: Советское радио, 1974.

32. Тарасенко В.П., Раводин О.М. Корреляционно-экстремальный координатор для речных и морских судов // Поиск экстремума. - Томск: Томский государственный университет, 1969.

33. Эндрюс Г. Применение вычислительных машин для обработки изображений. - М.: Энергия, 1977.

34. Белоглазов И.Н., Тарасенко В.П. Корреляционно-экстремальные системы. -М.: Советское радио, 1974.

35. Красовский A.A. Оптимальная фильтрация в теории корреляционно-экстремальных систем // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1976. №3.

36. Белоглазов И.Н. Оптимальная фильтрация в корреляционно-экстремальных системах, использующих изображения местности // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1977. №2.

37. Б. Яне. Цифровая обработка изображений. Техносфера, 2007. - 584с.

38. Петручик В.П., Выбор оптимального типажа и основных параметров вертолетов-крапов //Тр. МАИ. Вып. 302. М.:Изд. МАИ, 1974. С. 49-58.

39. Пиявский С.А., Брусов B.C., Хвилон Е.А. Оптимизация параметров многоцелевых летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1974. 168 с.

40. Полак Э. Численные методы оптимизации: Пер. с англ.: М.: Мир, 1974. 376 с.

41.Понтрягин JI.C. Математическая теории оптимальных процессов. М.: Наука, 1976- 392 с.

42. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: В 2-х т.: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. Т.1. 349 с. Т.2. 320 с.

43. Пиявский С.А., Брусов B.C., Хвилон Е.А. Оптимизация параметров многоцелевых летательных аппаратов. Москва, Машиностроение, 1975.

44. Брусов B.C., Пиявский С.А. Вычислительный алгоритм покрытия областей плоскости. Изв. АН СССР «Журнал выч. матем. и мат. Физики», 1970, т.11, №2.

45. Брусов B.C., Баранов С.К.: Оптимальное проектирование летательных аппаратов. Многоцелевой подход. Москва, Машиностроение, 1989.

46. Brusow W.: Optymalne projektowanie wielozadaniowych statkyw latajacych. Wyd. Ilot. Warszawa 1996.

47. Гличев A.B. Экономическая эффективность технических систем. M: Экономика, 1971. 270 с.

48. Громов H.H., Мухордых Е.В., Овруцкий Е.А. и др. Экономика воздушного транспорта / М.: Транспорт, 1971. 320 с.

49. Крушевский A.B. Справочник по экономико-математическим моделям и методам. Киев; Техника, 1982. 208 с.

50. Овсянников Р.Н. Оптимизация параметров разнотипных многоцелевых управляемых систем со стандартными элементами // Автоматика и телемеханика. 1972. № ю. С. 24-32.

51. Овруцкий Е.А. Методика определения экономической эффективности транспортных самолетов и уровня их технико-экономического совершенства. М.: Тр. ГОСНИИГА, 1975. 168 с.

52. Парахонский Б.М., Балашов Б.С. Вопросы экономики и планирования грузовых перевозок воздушным транспортом. М.: Транспорт, 1972. 81 с.

53. Саркисян С.А., Минаев Э.С. Экономическая оценка летательных аппаратов. М-: Машиностроение, 1972. 179 с.

54. Томашевич Д.Л. Конструкция и экономика самолета. М.: Оборонно, 1960. 202 с.

55. Экономика гражданской авиации / Под ред. А.В. Мирошникова. М.: Транспорт, 1975. 304 с.

56. Brusow W.: Optymalne projektowanie wielozadaniowych statkow lataj^cych, Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa 1996.

57. Егер C.M.: Проектирование самолетов, Машиностроение, Москва, 1983.

58. Мирошников А.В.: Экономика гражданской авиации, Транспорт, Москва

1975.

59. Raymer D.P., Aircraft Design. A Conceptual Approach, AIAA Education Series, Washington 1989.

60. Roskam J.: Airplane Design, Part VIII, Airplane Cost Estimation: Design, Development, Manufacturing and Operating, The University of Kansas, 1989.

61. Tarnowski W.: Podstawy projektowania technicznego, WNT, Warszawa 1997.

62. Torenbeek E.: Fundamentals of Conceptual Design Optimization of Subsonic Transport Aircraft, Delft 1980.

63. В.Ф.Захарченко, Р.Ч. Таргамадзе, Е.А.Фролов. «Оценка летно-технических возможностей малоразмерных беспилотных летательных аппаратов, снабженных электрическим двигателем». - М.: МАИ, «Вестник МАИ», 2010г.

64. Ralph D.Lorenz "Generic flight power laws for UAVs". UAVs Sixteenth International Conference. University of Bristol. UK. 2001.

65. Белоцерковский C.M., Ништ М.И. Отрывное и безотрывное обтекание крыла идеальной жидкостью. - М.: Наука, 1978.

66. Апаринов В.А., Белоцерковский С.М., Ништ М.И., Соколова О.Н. О математическом моделировании в идеальной жидкости отрывного обтекания крыла и разрушения вихревой пелены. Доклады АН СССР, т. 227, № 4,

1976.

67. Апаринов В.А., Белоцерковский С.М., Лифанов И.К., Михайлов A.A. Расчет нестационарных аэродинамических характеристик тел при отрывном обтекании //ЖВМиТФ. - т.24, № 1, 1988.

68. Баранов H.A., Белоцерковский A.C., Каневский М.И., Турчак Л.И. Численные методы динамики летательного аппарата в условиях аэродинамической интерференции. -М.: Наука, 2001.

69. Бочкарев А.Ф. и др., «Аэромеханика самолета: Динамика полета», М. «Машиностроение», 1985 г.