Математическая модель, алгоритмы и программный комплекс для предотвращения столкновений беспилотных летательных аппаратов гражданского назначения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат наук Зау Хтет Наинг

• Зау Хтет Наинг
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Зау Хтет Наинг

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ И АЛГОРИТМЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

1.1 Анализ систем предотвращения столкновений беспилотных летательных аппаратов со статическими объектами

1.2 Анализ систем предотвращения столкновений беспилотных летательных аппаратов с динамическими объектами

1.3 Технические средства оценки положения потенциальных динамических угроз

1.3.1 Некорпоративные системы

1.3.2 Корпоративные системы

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМНОГО ДВИЖЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

2.1 Математическая модель движения беспилотных летательных аппаратов

2.2 Математическая модель движения беспилотных летательных аппаратов под управлением автопилота

2.3 Математическая модель взаимного движения двух и более беспилотных летательных аппаратов

2.4 Линеаризация траекторий движения беспилотных летательных аппаратов

2.5 Модель оценки параметров, позволяющих исключить столкновения беспилотных летательных аппаратов

2.5.1 Модель оценки точки скрещивания

2.5.2 Модель оценки высотных параметров

2.5.3 Модель оценки критических скоростей

2.5.4 Модель оценки ускорений, предотвращающих столкновения

2.6 Комплексная модель оценки параметров, позволяющих исключить столкновения беспилотных летательных аппаратов

2.7 Проверка адекватности моделей компьютерным моделированием

ГЛАВА 3. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ МЕТОД ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ С УЧЁТОМ ОГРАНИЧЕНИЙ НА РЕСУРСЫ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

3.1 Математическая постановка задачи предотвращения столкновений беспилотных летательных аппаратов с учётом ограниченности их ресурсов

3.2 Выбор метода численного решения задачи предотвращения столкновений беспилотных летательных аппаратов с учётом ограниченности их ресурсов

3.3 Применение метода Монте-Карло для получения аппроксимирующего

выражения границы зоны взаимодействия

3.3.1 Прямое использование метода Монте-Карло

3.3.2 Использование дискретизации области поиска по полярному углу

3.3.3 Использование контекстного сужения области поиска по радиус-вектору

3.4 Аппроксимирующее выражение для границ зоны взаимодействия

3.5 Проверка адекватности аппроксимирующего выражения компьютерным

моделированием

ГЛАВА 4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО МЕТОДА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ

4.1 Технические требования к системе предотвращения столкновений

4.2 Методика реализации метода предотвращения столкновений

4.3 Архитектура программного комплекса моделирования метода предотвращения столкновений

4.3.1 Подсистема генерации навигационных параметров беспилотных летательных аппаратов

4.3.2 Подсистема моделирования движения беспилотных летательных аппаратов

4.3.3 Подсистема формирования управляющих воздействий на автопилот беспилотного летательного аппарата

4.3.4 Подсистема визуализации моделирования и вывода результатов моделирования

4.4 Результаты моделирования метода предотвращения столкновений

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ A. Охранные документы на результаты интеллектуальной деятельности

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическая модель, алгоритмы и программный комплекс для предотвращения столкновений беспилотных летательных аппаратов гражданского назначения»

ВВЕДЕНИЕ

Беспилотный летательный аппарат (сокращённо БПЛА или БЛА) - летательный аппарат, пилотируемый дистанционно, или выполняющий полёт автономно, без помощи пилота.

Исторически сложилось так, что изначально БПЛА применялись как военные устройства: оружие и средства ведения разведки. Однако с начала 2000-х годов колоссальное значение стали приобретать БПЛА, разрабатываемые не для военных, а сугубо гражданских целей. Гражданская область применения БПЛА весьма обширна: от секторов сельского хозяйства и развлечений и до секторов нефтегазовой промышленности и безопасности. «Дроны» гражданского назначения могут использоваться в работе службами по чрезвычайным ситуациям (контроль пожарной безопасности); службами охраны правопорядка (патрулирование зон, выявление нарушений); предприятиями сельского хозяйства (наблюдение за посевами), службами лесничества и рыболовства (лесо-охрана и контроль рыбного промысла); компаниями, занимающимися геодезией (картографирование); институтами географии и геологии; компаниями нефтегазового сектора (мониторинг нефтегазовых объектов); строительными предприятиями (инспектирование строек); средствами массовой информации (фото- и видео-съемка) и др. Согласно находящимся в открытом доступе документам организаций Европейского Союза, распределение потребительского спроса на гражданские БПЛА в период с 2015 по 2020 г. выглядит следующим образом: 45% - правительственные структуры, 25% - пожарные, 13% - сельское хозяйство и лесничество, 10% - энергетика, 6% - обзор земной поверхности, 1 % - связь и вещание.

Актуальность работы. В начале ХХ в. появились новые беспилотные устройства: лодки, автомобили самолёты. В девяностые годы эти устройства начали активно развиваться, стимулом к их развитию послужило традиционное для всех пионерских систем военное применение. Первоначально БПЛА использовались в качестве разведчиков. С начала ХХ1 века БПЛА стали активно использоваться и в гражданских целях [98]. В настоящее время количество воз-

можных сфер применений БПЛА приближается к двум сотням [48, 51, 57]. Объём производства и реализации БПЛА растёт в геометрической прогрессии [91, 96]. По разным оценкам к 2025 году БПЛА будет выпущено на сумму от 10 до 15 млрд. долларов в год. Соответственно и количество БПЛА будет неуклонно увеличиваться (до миллиона в год) и к 2030 году встанет серьёзная проблема их взаимодействия в едином воздушном пространстве [90, 107].

С теоретической точки зрения актуальность темы исследования определяется недостаточным уровнем исследований, касающихся алгоритмического обеспечения взаимодействия разнотипных БПЛА, принадлежащих разным собственникам. Современные системы управления БПЛА, как правило, не содержат развитых автоматизированных инструментов оценивания окружающей воздушной обстановки и предотвращения столкновений в воздухе.

С практической точки зрения актуальность темы исследования объясняется следующим. БПЛА всё чаще используются как региональными и муниципальными органами власти, так и различными коммерческим структурами [103, 108, 110, 114]. Предотвращение столкновений в воздухе позволит более эффективно использовать БПЛА [14]. При этом управление взаимодействием в группе разнотипных БПЛА позволит не только предотвратить столкновения в воздухе, но и вырабатывать оптимальную траекторию движения БПЛА с точки зрения достижения целей за минимальное время с минимальной затратой ресурсов.

Все БПЛА делятся на два больших класса: «крыло» и «вертолёт», разнообразные коптеры (квадрокоптеры, октокоптеры и так далее) относятся к вертолётному типу. И если БПЛА вертолётного типа могут «зависать» в некоторой точке пространства, то БПЛА типа «крыло» должны обязательно двигаться с некоторой минимальной скоростью. Кроме того, массо-энергетические характеристики БПЛА ограничивают возможности для их манёвра. Для реализации управления взаимодействием в группе разнотипных БПЛА необходима разработка специализированного программного обеспечения (ПО) для формирования команд стандартному автопилоту БПЛА, включающего:

• анализ информации, поступающей с модуля оценки положений «чужих» объектов для оценки предполагаемых траекторий движения объектов в потенциально опасной окружающей БПЛА зоне воздушного пространства;

• формирование информации на выбор того или иного алгоритма поведения БПЛА в зависимости от положения и поведения потенциально опасных объектов в окружающей БПЛА зоне воздушного пространства;

• формирование, в случае необходимости, командной информации для автопилота на корректировку траектории движения БПЛА.

Конечной целью исследования является разработка алгоритмов и проектирование на их основе специального ПО, повышающего эффективность управления разнотипных гражданских БПЛА в условиях взаимодействия в общем воздушном пространстве.

Для достижения промежуточной цели, а именно, выявления актуальности разработки этих алгоритмов [99, 101], необходимо решить задачи:

1. Определить наиболее востребованные органами регионального и муниципального управления функции БПЛА.

2. Определить, на основе выявленных функций, наиболее востребованные типы БПЛА используемых и предполагаемых к использованию органами регионального и муниципального управления.

3. Определить типовой перечень аппаратного состава наиболее востребованных типов БПЛА.

4. Определить алгоритмы для решения задач управления взаимодействием БПЛА в общем воздушном пространстве.

5. Определить наименее развитое, но наиболее перспективное направление построения алгоритмов взаимодействия БПЛА.

6. Сформировать алгоритмические задачи управления взаимодействия БПЛА, решение которых позволяет оптимальным, с точки зрения достижения цели при минимальном использовании ресурсов, достичь поставленной цели.

Решение представленных задач позволяет выявить степень актуальности, а также параметризовать группы гражданских БПЛА с большой вероятностью

участвующих во взаимодействии (в некоторых случаях с коллизиями) в едином воздушном пространстве.

Целью диссертационной работы является разработка вычислительного метода предотвращения столкновений беспилотных летательных аппаратов между собой, основанного на скоростном подходе.

Для достижения поставленной цели должны быть выполнены следующие задачи:

1. Выполнить анализ существующих методов предотвращения столкновений БПЛА.

2. Разработать математическую модель обнаружения потенциально опасных динамически-движущихся объектов, основанную на скоростном подходе.

3. Разработать алгоритм оценки возможности столкновения, по особенностям и характеристикам поведения этих объектов.

4. Разработать алгоритмы расчёта параметров БПЛА для предотвращения столкновений.

5. Реализовать разработанные алгоритмы в программном комплексе для моделирования движения БПЛА и их визуального отображения.

6. Проверить адекватность разработанных алгоритмов путём прямого математического моделирования.

Объект исследования - система предотвращения столкновений БПЛА.

Предмет исследования - алгоритмы предотвращения столкновений на базе скоростного подхода.

Методы исследования основаны на общей методологии математического моделирования исследуемых процессов, объектно-ориентированном программировании. При решении задач была использована теория решения изобретательских задач. Применялась интегрированная среда Visual Studio для языка программирования C#.

Научная новизна результатов диссертации:

1. Предложена новая математическая модель динамически меняющегося взаиморасположения беспилотных летательных аппаратов, позволяющая оценить параметры, предотвращающие столкновения беспилотных летательных аппаратов, отличающаяся возможностью получения адекватных результатов в аналитическом виде.

2. Предложен новый алгоритм определения границ диапазона критических скоростей на основе скоростного подхода, отличающийся возможностью получения значений этих границ в аналитическом виде.

3. Предложен новый алгоритм определения линейного ускорения БПЛА для предотвращения столкновения при скоростном манере, отличающийся тем, что для расчёта линейного ускорения используются значения границ диапазона критических скоростей, рассчитанных на основе скоростного подхода.

4. Предложен и реализован в программе новый подход к повышению эффективности метода Монте-Карло для построения границ зоны взаимодействия, отличающийся от существующих контекстным сужением области поиска границ.

5. Разработан алгоритм и создан программный комплекс для реализации системы предотвращения столкновений с большим числом, до пятидесяти, беспилотных летательных аппаратов, отличающихся от существующих возможностью реализации скоростного подхода для предотвращения столкновений.

Практическая значимость диссертационной работы обусловлена возможности интегрирования программного обеспечения, реализующего вышеперечисленные алгоритмы, основанные на скоростном подходе бортовую вычислительную систему БПЛА. Разработанные алгоритмы позволят БПЛА уклоняться от столкновений с большим числом динамических объектов, находящихся в том же воздушном пространстве.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель динамически меняющегося взаиморасположения беспилотных летательных аппаратов, позволяющая оценить параметры, исключающие столкновения беспилотных летательных аппаратов.

2. Алгоритм определения границ диапазона критических скоростей на основе скоростного подхода.

3. Алгоритм определения линейного ускорения БПЛА для предотвращения столкновения при скоростном маневре.

4. Подход к повышению эффективности метода Монте-Карло для построения границ зоны взаимодействия.

5. Программный комплекс для реализации системы предотвращения столкновений и моделирования взаимного движения до пятидесяти беспилотных летательных аппаратов.

Достоверность результатов исследования обеспечивается адекватностью математических моделей. Проведена реализация алгоритмов в программных комплексах. Компьютерные модели показывают удовлетворительные результаты.

Соответствие паспорту специальности. Диссертационная работа соответствует области исследования специальности 05.13.18 «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ» по п. 1 «Разработка новых математических методов моделирования объектов и явлений» (п. 1 научной новизны), п. 2 «Развитие качественных и приближенных аналитических методов исследования математических моделей» (п. 2-3 научной новизны), п.4 «Реализация эффективных численных методов и алгоритмов в виде комплексов проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента» (п. 4 научной новизны), п. 8 «Разработка систем компьютерного и имитационного моделирования» (п. 8 научной новизны).

Апробация результатов. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях:

- международная мультидисциплинарная конференция по промышленному инжинирингу и современным технологиям «Far East Con-2018» Дальневосточного федерального университета (г. Владивосток, 2018 г.).

- «International Conference Information Technologies in Business and Industry 2018» Томского политехнического университета (г. Томск, 2018 г.);

- международная (заочная) научно-техническая конференция «Достижения и перспективы современной науки» (Казахстан, г. Астана, 2017 г.);

- 47-я научно-техническая конференция студентов и аспирантов Ком-сомольского-на-Амуре государственного университета (г. Комсомольск-на-Амуре, 2017 г.);

- международная научно-техническая конференция «Производственные технологии будущего: от создания к внедрению» Комсомольского-на-Амуре государственного университета (г. Комсомольск-на-Амуре, 2017 г.);

- V научно-практическая конференция молодых учёных и специалистов «Исследования и перспективные разработки в машиностроении» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2017 г.);

- IV научно-практическая конференция молодых учёных и специалистов «Исследования и перспективные разработки в машиностроении» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2016 г.).

Результаты диссертационного исследования опубликованы в 11 научных работах, в том числе: 1 работа в издании, рекомендованном ВАК; 1 работа в издании, индексируемом в международной базе Scopus; 1 работа в издании, индексируемом в международной базе Web of Science.

Структура и объём диссертации. Диссертация включает в себя введение, четыре главы, заключение, список используемой литературы и два приложения. Объём диссертации составляет 131 страницу. Текст работы содержит 16 таблиц и 36 рисунков. Список литературы включает 124 источника.

В первой главе рассмотрены различные системы предотвращения столкновений БПЛА как со статическими, так и с динамическими объектами. Проведён анализ систем предотвращения столкновений с динамическими объектами,

определены их основные недостатки. Рассмотрены основные технические средства, как некорпоративные, так и корпоративные, оценки положения потенциальных динамических угроз.

Во второй главе приводятся разработанная математическая модель взаимного движения беспилотных летательных аппаратов. Обосновывается возможность линеаризации траекторий движения БПЛА на относительно небольших участках траектории их движения, ограниченных временем поступления сигналов от корпоративной системы передачи текущих координат. Описывается математическая модель оценки параметров, позволяющих предотвратить столкновения БПЛА. Приводятся результаты компьютерного моделирования взаимного движения БПЛА подтверждающие адекватность полученных моделей.

В третьей главе рассматривается метод предотвращения столкновений с учётом ограничений на ресурсы БПЛА. Обосновывается необходимость введения понятия зоны взаимодействия и определяется алгоритм оценки границ этой зоны. Выбирается численный метод, позволяющий получить значения этих границ в полярной системе координат. Формируется аппроксимирующая функция границ зоны взаимодействия и рассчитываются значения её параметров.

В четвёртой главе приводится методика реализации метода предотвращения столкновений и описывается программный комплекс, построенный в соответствии с этой методикой. Описывается архитектура программного комплекса и основных его подсистем: генерации навигационных параметров беспилотных летательных аппаратов; моделирования движения беспилотных летательных аппаратов; формирования управляющих воздействий на автопилот беспилотного летательного аппарата; визуализации моделирования и вывода результатов моделирования. Приводятся результаты моделирования метода предотвращения столкновений.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ И АЛГОРИТМЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ БЕСПИЛОТНЫХ

ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Постановки задачи исследования проводилась с использованием Теории решения изобретательских задач (далее ТРИЗ). Методика ТРИЗ эволюции, может применяться для систем разной природы от нефтеперерабатывающего оборудования [15] до программных и экономических систем [17] и показала свою высокую эффективность. Основная идея методики заключается в осознании того факта, что любая искусственная система от момента своего зарождения до настоящего времени проходит путь от противоречия к противоречию. Противоречия возникают между ограниченными возможностями системы и всё возрастающими потребностями общества, причём дальнейшее эффективное развитие системы наступает только после разрешения очередного противоречия. ТРИЗ позволяет разрешить практически любое противоречие, использую весь свой инструментальный арсенал [13].

Суть методики заключается в следующем:

- сначала описываются система, с которой мы начинаем рассмотрение эволюции, определяются достоинства и недостатки системы;

- затем описывается ситуация, с которой данная система не справляется и, соответственно, формулируется техническое противоречие, определяются ресурсы системы;

- после этого, определяются инструменты ТРИЗ, с помощью которых эти противоречия разрешаются (параметры, входящие в формулировки технических противоречий, являются главными параметрами системы);

- наконец, описываем системы после разрешения противоречия инструментами ТРИЗ [16].

На описании новой системы заканчивается первые этап эволюции. Необходимо повторить вышеперечисленные этапы, пока не дойдёт до самой совершенной на настоящее время системы. Формулировка противоречий для самой совершенной системы, позволяет нам определить «болевую» точку этой систе-

мы, а инструменты ТРИЗ позволят определить направление дальнейшего её развития.

Исторически первым БПЛА считается «Жук» Кеттеринга. Это один из первых успешных проектов беспилотного летательного средства. По заказу армии США в 1917 году изобретатель Чарльз Кеттеринг разработал свою экспериментальную беспилотную «воздушную торпеду», которая стала предшественником крылатых ракет. Целью было создать дешёвый и простой беспилотный самолёт-снаряд для армейского авиационного корпуса [106].

В 1930-х годах армия США получила предложения поставлять радиоуправляемые беспилотные самолёты для различных нужд. Среди компаний, сделавших предложение, была Radioplane Company. Основана она Дени Реджинальдом, бывшим пилотом британской королевской авиации, который эмигрировал в США и стал актёром, а позже основал магазин и компанию по производству радио моделей самолётов [53]. Radioplane Company предложила армии США линейку радиоуправляемых моделей самолётов, среди которых присутствовала модель Radioplane OQ-2. Это первый дистанционно-пилотируемый летательный аппарат (ДПЛА), поступивший в массовое производство. В общем было произведено 15000 моделей. Эксплуатация проводилась вплоть до 1948 года [53]. Radioplane OQ-2 представлял собой самолёт-мишень для обучения зенитных расчётов. Длина - 2,65 м. Размах - 3,73 м. Взлётный вес - 47 кг. Максимальная скорость - 137 км/ч. Максимальное время полёта - 1 час.

Фау-1 - самолёт-снаряд, прообраз современных крылатый ракет, состоял на вооружении армии Германии в середине Второй мировой войны. Эта ракета создана в рамках проекта «Оружие возмездия». Проект беспилотного аппарата разработан немецкими конструкторами Робертом Луссером и Фритцем Госслау. Разработка производилась [121] в период 1942-1944 гг. Фау-1 была построена по самолётной схеме, в задней части корпуса над рулём курса крепился реактивный двигатель. Фау-1 могла летать только по прямой (как «Жук» Кеттеринга), однако покрывала большее расстояние и развивала гораздо большую скорость.

Длина - 7,75 м. Размах крыльев - 5,3 (5,7) м. Максимальная скорость -656 км/ч (по мере расходования топлива скорость доходила до 800 км/ч). Дальность доходила до 280 км.

Проект американского беспилотного летательного аппарата, а если точнее беспилотного вертолёта. Gyrodyne QH-50 DASH - первый в мире беспилотный вертолёт, принятый на вооружение. Первый его полёт состоялся в 1959 году, и вплоть до 1969, когда ВМС США отказались от проекта, было произведено 700 аппаратов различных модификация. Изначально проектировались как штатное противолодочное вооружение ракетных крейсеров.

Вертолёт был в длину 3,9 м, в высоту 3 м. Вес неснаряжённого и снаряжённого соответственно 537 кг. и 991 кг. Максимальный взлётный вес 1046 кг. Максимальная скорость 148 км/ч. и дальность 132 км. Практический потолок 4939 м. На борту нёс 33,6 галлонов топлива [27].

В наше время беспилотные летательные аппараты перестали быть военными «игрушками». В начале XXI века всё больше и больше различных БПЛА находят применение в гражданских сферах: аэросъёмка, доставка грузов, отдых и досуг, образование и др. Появилось множество схем конструкций (мультико-птеры, самолётного типа и др.). Теперь их можно спокойно купить в магазинах или даже сделать самому при покупке определённых комплектующих. О них и пойдёт речь далее.

В 2010 году французская фирма Parrot выпустила на рынок свой беспилотный летательный аппарат AR.Drone. Через пару лет была выпущена обновлённая версия Parrot AR.Drone 2.0. Проект квадрокоптера был полностью открыт для идей пользователей, что помогло ему стать хитом. У Parrot AR.Drone 2.0 имеются четыре мотора мощностью 14,5 Вт. Максимальная скорость - 18 км/ч. Масса дополнительной полезной нагрузки - 150 г. Процессор ARM Cortex A8 с частотой 1 ГГц. с 800 Гц. DSP TMS320DMC64x для обработки видео сигналов. RAM DDR2 1Гбит. Две камеры: основная для съёмки и режима FPV с разрешением 720p; дополнительная камера с разрешением 240p для измерения горизонтальной скорости, расположена снизу. Имеется точка Wi-Fi

для подключения устройства управления (смартфон или планшет с ОС Android или iOS) [10].

Беспилотные летательные аппараты (далее также БПЛА или БЛА) становятся все более и более популярным в настоящее время в различных областях применения. Несмотря на то, что изначально они разрабатывались главным образом для военных целей, становится очевидным, что есть много других сфер деятельности, где они могли бы оказаться полезными. Рассмотрим, например, сельское хозяйство [89], где они могут быть использованы для полевых наблюдений за состоянием посадок и территорией или для распыления химических веществ [104]. Они могут патрулировать в широких лесных массивах отмечая места пожаров [93] или незаконные вырубки, или они могут быть использованы в городах для наблюдения за дорожным. В картографии, малые БПЛА могут быть использованы для автоматического фотографирования ландшафта, будучи гораздо более экономически эффективным по сравнению с традиционной воздушной авиацией [38]. Уже начато использование БПЛА в нефтегазовой отрасли [109, 124]. БПЛА также очень интересны для научных исследований, так как они могут быть использованы для различных целей - в качестве летающих лабораторий для алгоритмов управления, или в качестве инструментов образования для студентов.

Система управления БПЛА состоит из двух частей: наземной и бортовой. В наземную часть входит: компьютер (как правило, им являет специальный пульт, ноутбук или планшет), оснащенный радио модулем для связи с БПЛА и имеющий необходимое программное обеспечение [52]. В бортовую часть входит - множество датчиков: трехосевой гироскоп и акселерометр (а иногда и магнитометр), датчик давления, датчик воздушной скорости, ГЛОНАСС/GPS-приемник [36]; приёмопередатчики для обмена информацией с наземной частью; система управления двигателями; и, естественно, достаточно мощный процессор, который всем этим должен управлять [102]. Вышеперечисленный состав наземной и бортовой части далеко не полный и может варьироваться в зависимости от целей применения. В частности, в бортовую часть должно вхо-

дить оборудование, предназначенное для реализации функциональной нагрузки конкретного БПЛА (например, камера [37, 62, 100], лидар [26]). Кроме того, часть оборудования может и отсутствовать.

Основное внимание будет обращено на бортовую часть системы управления, элементы которой в дальнейшем будут называться полётным контроллером (аппаратная часть) и автопилотом (программная часть).

Управление исторически первыми беспилотные летательные аппараты этими БПЛА осуществлялось или по очень примитивной программе (вакуум-пневматический автопилот, механизмы часового типа) или полностью оператором [42]. При таком типе системы управления возникает масса проблем: управление возможно только в зоне прямой видимости, существенно ограничена точность управления, сложность управления при движении БПЛА от или на оператора и так далее. Особенно остро эти проблемы начали проявляться при появлении мультикоптеров (БПЛА вертолётного типа, имеющие от трёх и более несущих винтов). В случае мультикоптеров резко увеличивается нагрузка на оператора, который должен был следить одновременно за положением аппарата в воздухе и траекторией его движения для выполнения функциональных задач.

В данной диссертации будут рассматриваться автопилоты относительно недавней разработки, в которых с оператора снимается нагрузка по детальному управлению БПЛА. На оператора ложится задача прокладки маршрута движения БПЛА, хотя в некоторых случаях и эта задача, по крайней мере, частично перекладывается на автопилот [24]. Кроме того, предполагается рассмотреть ТРИЗ эволюцию автопилотов для относительно узкого класса БПЛА: лёгкие и сверхлёгкие (до 5 кг.), малого радиуса действия (25-40 км.) и гражданского назначения [122].

1.1 Анализ систем предотвращения столкновений беспилотных летательных аппаратов со статическими объектами

По мнению авторов И. Ленца, М. Джемичи и А. Саксена, для БПЛА восприятие и обход препятствий являются необходимыми навыками для автономного функционирования в загроможденной неизвестной среде [43]. В этой работе предполагается использование одного изображения, снятого с бортовой камеры, в качестве входных данных. По этому изображению производится классификация препятствий, которые в дальнейшем используются для выбора маневра уклонения. Авторы представили подход на основе случайного поля Маркова, который моделирует препятствия в зависимости от визуальных особенностей и нелокальных зависимостей в соседних областях изображения. Был осуществлён эффективный вывод с использованием нового маломощного параллельного нейроморфного оборудования, где обновления распространения убеждений выполняются с использованием протекающей интегрирующей и запускающей нейронов параллельно, при этом потребляя менее 1 Вт энергии. В экспериментах с роботами на открытом воздухе их алгоритм позволял последовательно получать чистые и точные карты препятствий, которые позволяли нашему БПЛА избегать самых разнообразных препятствий, в том числе деревьев, столбов и ограждений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Зау Хтет Наинг, 2020 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 A. Raimundo. Using Distance Sensors to Perform Collision Avoidance Ma-neuvres on UAV Applications. / A. Raimundo, D. Peres, N. Santos, P. Sebastiâo, N. Souto // In materials: International Conference on Unmanned Aerial Vehicles in Ge-omatics (Volume XLII-2/W6), 4-7 September 2017, Bonn, Germany. - 2017. - Pp. 303-309.

2 A. Masieroa. UAV Positioning and Collision Avoidance Based on RSS Measurements. / A. Masieroa, F. Fissorea, A. Guarnieria, F. Pirottia, A. Vettorea // In materials: ISPRS UAV-g2015 (Volume XL-1/W4). - 30 August-2 September 2015, Toronto, Canada. - 2015. - Pp. 1-7.

3 Abdulla Al-Kaff. Obstacle Detection and Avoidance System Based on Monocular Camera and Size Ex-pansion Algorithm for UAVs / Abdulla Al-Kaff, Fernando Garcia, David Martin, Arturo De La Escalera, José Maria Armingol // Sensors 2017. - 2017. - № 17(5).

4 AC 90-114 CHG 1 [Электронный ресурс] URL: https://www.faa.gov/ documentLibrary/media/Advisory_Circular/AC%2090-114.pdf (дата обращения: 19.09.2019).

5 ADS-B in Europe [Электронный ресурс] URL: https://www.iaopa.eu/ static/CKFinderJava/userfiles/files/news/2017/RM-Madrid/ADS-b-in-Europe.pdf (дата обращения: 19.09.2019).

6 ADS-B Operations Manual [Электронный ресурс] URL: https://www.icao. int/APAC/Documents/edocs/cns/ADSB_AIGD7.pdf (дата обращения: 19.09.2019).

7 ADS-B Technologies Website [Электронный ресурс] URL: http://www.ads-b.com (дата обращения: 19.09.2019).

8 ADS-B: 2019 & Beyond [Электронный ресурс] URL: https://www.universalweather.com/blog/ads-b-for-2019-and-beyond/ (дата обращения: 19.09.2019).

9 Alexander E. Smith. Method and apparatus for improving ADS-B security [Электронный ресурс], Режим доступа: https://www.google.com/patents/ US7423590 (дата обращения: 19.09.2019).

10 AR.Drone 2.0: обзор возможностей и дополнений [электронный ресурс] //XAKER.RU: Электронный журнал. - Электрон. данные. URL: https://xakep.ru/ 2012/11/11/ar-drone-2-0/ (дата обращения 24.09.2019 г.). - Заглавие с экрана.

11 Ari Legowo. Development of Sense and Avoid system based on multisensor integration for unmanned vehicle system / Ari Legowo, M. Faiz Bin Ramli, Syari-ful Syafiq Shamsudin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. -2017. - Volume 184. - Pp. 1-7.

12 Azade Fotouhi. DroneCells: Improving 5G Spectral Efficiency using Drone-mounted Flying Base Stations / Azade Fotouhi, Ming Ding, Mahbub Hassan // Journal of Transactions on mobile computing. - 7 Julem 2017. - Pp. 1-14.

13 B. Cerit. TRIZ: Theory of Inventive Problem Solving and Comparison of TRIZ with the other Problem Solving Techniques / B. Cerit, G. Ku?ukyazici,

D. §ener // in Balkan Journal of Electrical & Computer Engineering. - June, 2014. -Volume 2. - Pp. 66-74.

14 B. Nikhil Chand. Sensors for Sense and Avoid Technology in Miniature Unmanned Aerial Vehicles / B. Nikhil Chand, P. Mahalakshmi, VPS Naidu // Control and Data Fusion e-Journal: CADFEJL. - Sep-Oct 2017. - Vol. 1. No. 5. - Pp. 45-55.

15 Berdonosov V. TRIZ evolution of black oil coker units / V. Berdonosov, A. Kozlita, A. Zhivotova // Chemical Engineering Research and Design. - August 2015. - Pp. 61-73.

16 Berdonosov V. TRIZ Evolutionary Approach: Didactics / V. Berdonosov,

E. Redkolis // Procedia Engineering. - December 2015. - Pp. 1105-1112.

17 Berdonosov V. TRIZ-evolution of Pro-gramming Systems / V. Berdonosov, T. Sycheva // Procedia Engineering. - December 2015. - Pp. 162-174.

18 Berdonosov, V. D. Implementation of the Speed Approach for UAV Collision Avoidance in Dynamic Environment / V. D. Berdonosov, A. A. Zivotova, D. O. Zhuravlev, Zaw Htet Naing // Published in: 2018 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon-2018). - 2018. - 3-4 October.

19 Berdonosov, V. D. Speed Approach for UAV Collision Avoidance / V. D. Berdonosov, A. A. Zhivotova, Zaw Htet Naing, D. O. Zhuravlev // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - 22 May (Volume 1015).

20 Bin Fang. Research on UAV Collision Avoidance Strategy Considering Threat Levels. / Bin Fang, Tefang Chen // Practical Applications of Intelligent Systems. - 2014. - Pp. 887-897.

21 Cengiz Pasaoglu. Collaborative Intent Exchange Based Flight Management System with Airborne Collision Avoidance for UAS / Cengiz Pasaoglu, Nursel Akcam, Emre Koyuncu, A. Farabi Tarhan, Gokhan Inalhan // Journal of Intelligent & Robotic Systems. - December 2016. - Volume 84. - Pp. 665-690.

22 Changhong Fu. Monocular Visual-Inertial SLAM-Based Collision Avoidance Strategy for Fail-Safe UAV Using Fuzzy Logic Controllers. / Changhong Fu, Miguel A. Olivares-Mendez, Ramon Suarez-Fernandez, Pascual Campoy // Journal of Intelligent & Robotic Systems. - January 2014. - Volume 73. - Pp. 513-533.

23 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. - Volume 2015(3) - Pp. 1-12.

24 Constantino Gonc. A platform for autonomous path control of unmanned airship / Constantino Gonc,Alves Ribeiro, Luciano Constantin Raptopoulos, Max Suell Dutra // Journal of Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. -November, 2017. - Pp. 215-228.

25 D. Alejo. A Reactive Method for Collision Avoidance in Industrial Environments / D. Alejo, J. A. Cobano, G. Heredia, A. Ollero // Journal of Intelligent & Robotic Systems. - 2016. - Pp. 745-758.

26 Daman Bareiss. On-board model-based automatic collision avoidance: application in remotely-piloted unmanned aerial vehicles / Daman Bareiss, Joseph R. Bourne, Kam K. Leang // in Auton Robot. - 2017. - Pp. 1539-1554.

27 DASH Weapon System. [электронный ресурс] // GYRODYNEHELI-COPT ERS.COM: Информационный сайт. - Электрон. данные. URL:

http : //www. gyrodynehelicopters. com/dash_weapon_system. htm (дата обращения 14.09.2019 г.). - Заглавие с экрана.

28 David Alejo. An Efficient Method for Multi-UAV Conflict Detection and Resolution Under Uncertainties / David Alejo, José Antonio Cobano, G. Heredia, A. Ollero // Advances in Intelligent Systems and Compu-ting, Robot 2015: Second Iberian Robotics Conference. - 2015. - Pp. 635-647.

29 Gang Wang. General Fight Rule-based Trajectory Planning for Pairwise Collision Avoidance in a Known Environment. / Gang Wang, Shuzhi Sam Ge // International Journal of Control, Automation and Systems. - August 2014. - Volume 12. - Pp. 813-822.

30 Get started with C# and ASP.NET in Visual Studio [Электронный ресурс] URL: https://docs.microso^.com/en-us/visualstudio/ide/tutorial-csharp-aspnet-core (дата обращения: 19.09.2019).

31 Giancarmine Fasanoa. Radar/electro-optical data fusion for non-cooperative UAS sense andavoid. / Giancarmine Fasanoa, Domenico Accardo, Anna Elena Tirria, Antonio Mocciaa, Ettore De Lellisb // Aerospace Science and Technology. - October-November 2015. - Volume 46. - Pp. 436-450.

32 Hekar Findi. Collision Prediction based Genetic Network Programming-Reinforcement Learning for Mobile Robot Navigation in Unknown Dynamic Environments / Hekar Findi, Mohammad H. Marhaban, Raja Kamil, Mohd Khair Hassan // Journal of Electrical Engineering and Technology. - 2017. - Volume 12(2). - Pp. 890-903.

33 Hekar Findi. Genetic Network Programming-Reinforcement Learning Based Safe and Smooth Mobile Robot Navigation in Unknown Dynamic Environments / Hekar Findi, Mohammad H. Marhaban, Raja Kamil, Mohd Khair Hassan // Journal of Theoretical and Applied Information Technology. - 2017. - Volume 12(2). - Pp. 2339-2351.

34 How ADS-B works | Airservices [Электронный ресурс] URL: http://www.airservicesaustralia.com/projects/ads-b/how-ads-b-works/ (дата обращения: 19.09.2019).

35 I. Mahjri. A Review on Collision Avoidance Systems for Unmanned Aerial Vehicles / I. Mahjri, A. Dhraief, and A. Belghith // In Communication Technologies for Vehicles, M. Kassab, M. Berbineau, A. Vinel, M. Jonsson, F. Garcia, J. Soler, Eds. Switzerland: Springer International Publishing. - 2015. - Pp. 203-214.

36 Jeonghoon Kwak. Autonomous UAV Flight Control for GPS-Based Navigation / Jeonghoon Kwak, Yunsick Sung // in IEEE Access. - 2018. - Volume 6. -Pp. 37947- 37955.

37 Jon Verbeke. Multicopters, A practical View on Unmanned Aerial Vehicles [Электронный ресурс] URL: http://www.fzt.hawhamburg.de/pers/Scholz/dglr/hh/ text_2014_06_05_Multicopters.pdf (дата обращения: 20.09.2019).

38 Joram Verstraeten. Assessment of Detect and Avoid Solutions for Use of Unmanned Aircraft Systems in Nonsegregated Airspace / Joram Verstraeten, Martijn Stuip, Tom van Birgelen // in Handbook of Unmanned Aerial Vehicles, K.P. Vala-vanis, and G.J. Vachtsevanos, Eds. Springer Science+Business Media Dordrecht. -2015. - Pp. 1955-1979.

39 Jun Tang. Collision Avoidance for Multi-UAV Based on Geometric Optimization Model in 3D Airspace. / Jun Tang, Linjun Fan, Songyang Lao // Arabian Journal for Science and Engineering. - November 2014. - Volume 39. - Pp. 84098416.

40 Kai Chang. UAV formation control design with obstacle avoidance in dynamic three-dimensional environment / Kai Chang, Yuanqing Xia, Kaoli Huang // SpringerPlus 5. - 19 July, 2016. - Article number 1124 (2016).

41 Kassen Dautov. On the Performance of UAV-enabled Multihop V2V FSO systems over generalized a - д Channels / Kassen Dautov, Sultangali Arzykulov, Galymzhan Nauryzbayev, Refik Caglar Kizilirmak // In Conference: 2018 International Conference on Computing and Network Communications (CoCoNet). - August, 2018.

42 Laurence R. Newcome. Unmanned Aviation: A Brief History of Unmanned Aerial Vehicles. - American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2004. - P. 172.

43 Lenz, I. A. Low-power parallel algorithms for single image based obstacle avoid-ance in aerial robots / I. Lenz, M. Gemici, A. Saxena // In: 2012 IEEE/RSJ In-terna-tional Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 2012. - P. 772779.

44 Liang Lu. Fixed-Wing UAV Path Planning in a Dynamic Environment via Dynamic RRT Algorithm. / Liang Lu, Chengxing Zong, Xinyu Lei, Bozhi Chen and Ping Zhao // Mechanism and Machine Science: Proceedings of ASIAN MMS 2016 & CCMMS 2016. - 2016. - Pp. 271-282.

45 M. K. Cheong. Development of collision avoidance system for useful UAV applications using image sensors with laser transmitter. / M. K. Cheong, M. R. Bahiki, S. Azrad // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2016. -Volume 152. - Pp. 1-8.

46 Marco Melega. Multiple Threats Sense and Avoid Algorithm for Static and Dynamic Obstacles / Marco Melega, Samuel Lazarus, Al Savvaris, Antonios Tsour-dos // Journal of Intelligent & Robotic Systems. - 2015. - Pp. 215-228.

47 Mejias, L. Omnidirectional bearing-only see-and-avoid for small aerial robots / L. Mejias, I. Campoy // In: 2011 5th International Conference on Automation, Robot-ics and Applications (ICARA), 2011. - P. 23-28.

48 Merino, L. An unmanned aircraft system for automatic forest fire monitoring and measurement / L. Merino, F. Caballero, J. Martnez-de Dios, I. Maza, A. Ollero // Journal of Intelligent & Robotic Systems. - 2012. - Volume 65.

49 Merz, T. Beyond visual range obstacle avoidance and infrastructure inspection by an autonomous helicopter / T. Merz, F. Kendoul / In: 2011 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 2011. - P. 4953-4960.

50 Moses, A. Scalable RADAR-Based Sense-and-Avoid System for Unmanned Aircraft / A. Moses, M. J. Rutherford, K. Valavanis // Fault Diagnosis of Skew-Configured Inertial Sensor System for Unmanned Aerial Vehi-cles. - Publisher: Springer, 2015. - P. 1895-1953.

51 Murphy, R. Robot-assisted bridge inspection / R. Murphy, E. Steimle, M. Hall, M. Lindemuth, D. Trejo, S. Hurlebaus, Z. Medina-Cetina, D. Slocum // Journal of Intelligent & Robotic Systems. - 2011. - Volume 64.

52 Omer Cetin. Real-time Autonomous UAV Formation Flight with Collision and Obstacle Avoidance in Unknown Environment / Omer Cetin, Guray Yilmaz // In Journal of Intelligent & Robotic Systems. - 2016. - Pp. 415-433.

53 OQ-2 [электронный ресурс] // AVIA.PRO: Новости авиации. - Электрон. данные. URL: http://avia.pro/blog/oq-2 (дата обращения 14.09.2019 г.). - Заглавие с экрана.

54 Phuong D. H. Nguyen. Real-Time Path Generation and Obstacle Avoidance for Multirotors: A Novel Approach / Phuong D. H. Nguyen, C. T. Recchiuto, A. Sgorbissa // Journal of Intelligent & Robotic Systems. - 2018. - January (Volume 89). - P. 27-49.

55 Ping 1090 - aUvionix [Электронный ресурс] URL: http://www.uavionix. com/products/ping1090/ (дата обращения: 19.09.2019).

56 Pouya Pourbaba. Full-Duplex UAV Relay Positioning for Vehicular Communications with Underlay V2V Links / Pouya Pourbaba, Shashika Manosha Kapuruhamy Badalge, Samad Ali, Nandana Rajatheva // In Conference: IEEE Wireless Communications and Networking Conference. - April, 2019. - Pp. 1-7.

57 Pratt, K. S. CONOPS and autonomy recommendations for vtol small unmanned aerial system based on hurricane Katrina operations / K. S. Pratt, R. Murphy, S. Stover, C. Griffin // Journal Field Robot. - 2009. - Volume 26.

58 R. A. Sasongko. UAV Obstacle Avoidance Algorithm Based on Ellipsoid Geometry / R. A. Sasongko, S. S. Rawikara, and Hansel J.Tampubolon // In Journal of Intelligent & Robotic Systems. - 2017. - Pp. 567-581.

59 Rafael G. Braga. Collision Avoidance Based on Reynolds Rules: A Case Study Using Quadrotors / Rafael G. Braga, Roberto C. da Silva, Alexandre C.B. Ramos, Felix Mora-Camino // In Information Technology - New Generations, Advances in Intelligent Systems and Computing, S. Latifi, Eds. Springer International Publishing AG. - 2018. - Pp. 773-780.

60 Ryan Carnie. Image Processing Algorithms for UAV "Sense and Avoid" / Ryan Carnie, Rodney Walker // In Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation. - May 2006. - Pp. 1-6.

61 S. Thrun. FastSLAM: an efficient solution to the simultaneous localization and mapping problem with unknown data association. / S. Thrun, M. Montemerlo, D. Koller, B. Wegbreit, J. Nieto, E. Nebot // Journal of Machine Learning Research. -May 2004. - Pp. 1-48.

62 Sangwoo Moon. Cooperative Task Assignment and Path Planning forMultiple UAVs / Sangwoo Moon, David Hyunchul Shim, Eunmi Oh // in Handbook of Unmanned Aerial Vehicles, K.P. Valavanis, and G.J. Vachtsevanos, Eds. Springer Science+Business Media Dordrecht. - 2015. - Pp. 1547-1576.

63 Santiago Vera. Collision Avoidance for Multiple UAVs Using Rolling-Horizon Policy. / Santiago Vera, Jos'e Antonio Cobano, Guillermo Heredia, An'ibal Ollero // Journal of Intelligent & Robotic Systems. - December 2016. - Volume 84. -Pp. 387-396.

64 Sense and Avoid - L3Harris Geospatial [Электронный ресурс] URL: https: //www. harrisgeospatial. com/Support/Maintenance-Detail/ArtMID/13350/ ArticleID/15516/Sense-and-Avoid (дата обращения: 19.09.2019).

65 Sense and Avoid for Small Unmanned Aircraft Systems \\ Chester V. Dolph, Michael J. Logan, Lou J. Glaab, Thomas L. Vranas, Robert G. McSwain, Zachary R. Johns, Kurt Severance. [Электронный ресурс] URL: https://utm.arc.nasa.gov/docs/2017-Dolph_SciTech_2017-1151.pdf (дата обращения: 19.09.2019).

66 Shouzhi Xu. An Avoiding Obstacles Method of Multi-rotor UAVs. / Shouzhi Xu, Yuan Cheng, Huan Zhou, Chungming Huang, Zhiyong Huang // International Conference on Internet of Vehicles IOV 2016: Internet of Vehicles - Technologies and Services. - 2016. - Pp. 91-103.

67 Subramanian Ramasamy. A Unified Analytical Framework for Aircraft Separation Assurance and UAS Sense-and-Avoid / Subramanian Ramasamy, Roberto

Sabatini, Alessandro Gardi // Journal of Intelligent & Robotic Systems. - 2018. - Pp. 665-690.

68 UAS Traffic Management (UTM) Project | NASA [Электронный ресурс] URL: https: //www. nasa. gov/aeroresearch/programs/aosp/utm-project-description/ (дата обращения: 19.09.2019).

69 Unmanned Aerial Systems (UAS) Traffic Management [Электронный ресурс] URL: https://technology.nasa.gov/patent/TOP2-237 (дата обращения: 19.09.2019).

70 Unmanned Aircraft System Traffic Management (UTM) [Электронный ресурс] URL: https://utm.arc.nasa.gov/index.shtml (дата обращения: 19.09.2019).

71 Unmanned Aircraft System Traffic Management (UTM) [Электронный ресурс] URL: https://www.faa.gov/uas/research_development/traffic_management/ (дата обращения: 19.09.2019).

72 V2V, V2X, Connected Car... [Электронный ресурс] URL: http://1234g.ru /novosti/v2v-v2i-v2x-v2p-v2g-v2d-connected-car (дата обращения: 19.09.2019).

73 Venanzio Cichell. Collision Avoidance Based on Line-of-Sight Angle Guaranteed Safety Using Limited Information About the Obstacle. / Venanzio Cich-ella, Thiago Marinho, Du^san Stipanovi, Naira Hovakimyan, Isaac Kaminer, Anna Trujillo // Journal of Intelligent & Robotic Systems. - January 2018. - Volume 89. -Pp. 139-153.

74 Vivek Agarwal. Instant aircraft recovery during disaster using ADS-B technology / Vivek Agarwal, Saket Thakare, Akshay Jaiswal // International Jornal of Scientific & Engineering Research. - August, 2015. - Volume 6, issue 8. - Pp. 17691772.

75 Weisen Shi. Drone Assisted Vehicular Networks: Architecture, Challenges and Opportunities / Weisen Shi, Haibo Zhou, Junling Li, Wenchao Xu, Ning Zhang, Xuemin Shen // In IEEE Network. - May-June 2018. - Volume 32. - Pp. 130-137.

76 Xiao Ou Song. Dynamic MAC Protocol Designed for UAV Collision Avoidance System. / Xiao Ou Song // Conference on Complex, Intelligent, and Soft-

ware Intensive Systems (CISIS 2017): Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems. - 2017. - Pp. 489-498.

77 Xilin Yang. A 3D Collision Avoidance Strategy for UAVs in a Non-Cooperative Environment / Xilin Yang, Luis Mejias Alvarez, Troy Bruggemann // In Journal of Intelligent & Robotic Systems. - 2013. - Pp. 315-327.

78 Xueyi Zou. Safety Validation of Sense and Avoid Algorithms Using Simulation and Evolutionary Search. / Xueyi Zou, Rob Alexander, John McDermid // International Conference on Computer Safety, Reliability, and Security SAFECOMP 2014: Computer Safety, Reliability, and Security. - 2014. -Pp. 33-48.

79 Yazdi Ibrahim Jenie. Cooperative Autonomous Collision Avoidance System for Unmanned Aerial Vehicle / 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.

80 Автоматическое зависимое наблюдение [Электронный ресурс] URL: https://lektsii.org/3-4464.html (дата обращения: 19.09.2019).

81 Автоматическое зависимое наблюдение и сопутствующие технологии [Электронный ресурс] URL: https://www.gosniias.ru/pages/d/maks-15-azn1.pdf (дата обращения: 19.06.2018).

82 АЗН-В - Союз авиастроителей [Электронный ресурс] URL: http://www.aviationunion.ru/Files/30_06_2015_CA9.pdf (дата обращения: 19.09.2019).

83 АЗН-В и примыкающие применения на базе УКВ линии передачи данных режима 4 (VDL-4) - PDF [Электронный ресурс] URL: http://docplayer.ru/ 42538338-Azn-v-i-primykayushchie-primeneniya-na-baze-ukv-linii-peredachi-dannyh-rezhima-4-vdl-4.html (дата обращения: 19.09.2019).

84 Антонов В. О. Метод планирования траектории движения точки в пространстве с препятствием на основе итеративной кусочно-линейной аппроксимации [Электронный ресурс] / В. О. Антонов, М. М. Гурчинский, В. И. Петренко, Ф. Б. Тебуева // Системы управления, связи и безопасности, 2018. URL:

http://sccs.intelgr.com/archive/2018-01/09-Antonov.pdf (дата обращения: 22.09.2019).

85 Бахвалов, Н. С. Численные методы / Н. С. Бахвалов, Н. П. Жидков, Г. М. Кобельков. - 6-е изд. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - 636 с.

86 Бердоносов, В. Д. К расчёту критических скоростей, ведущих к коллизии двух БПЛА / В. Д. Бердоносов, Зау Хтет Наинг, Д. О. Журавлёв // Производственные технологии будущего: от создания к внедрению : материалы международной научно-практической конференции, Комсомольск-на-Амуре, 2017 г. - Комсомольск-на-Амуре : ФГБОУ ВО «КнАГУ», 29-30 сен. 2017. - С. 9-14.

87 Бердоносов, В. Д. К расчёту точек столкновения двух БПЛА / В. Д. Бердоносов, Д. О. Журавлёв, Т. Г. Барышева, С. Д. Крылова // Производственные технологии будущего: от создания к внедрению: материалы международной научно-практической конференции, Комсомольск-на-Амуре, 29-30 сен. 2017 г. - Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВО «КнАГУ», 2017. - С. 22-26.

88 Бердоносов, В. Д. Об алгоритме оценивания возможности коллизии двух БПЛА / В. Д. Бердоносов, Д. О. Журавлёв, Зау Хтет Наинг // Производственные технологии будущего: от создания к внедрению: материалы международной научно-практической конференции, Комсомольск-на-Амуре, 29-30 сен. 2017 г. - Комсомольск-на-Амуре : ФГБОУ ВО «КнАГУ», 2017. - С. 15-21.

89 Беспилотники в сельском хозяйстве [Электронный ресурс] URL: https://russiandrone.ru/publications/bespilotniki-v-selskom-khozyaystve_/ (дата обращения: 20.09.2019).

90 Беспилотный летательный аппарат (дрон, БПЛА), Машиностроение и приборостроение, Транспорт [Электронный ресурс], Режим доступа. -http://www.tadviser.ru/index.php/Статья:Беспилотный_летательный_аппарат_ (дрон, БПЛА) (дата обращения: 19.09.2019).

91 Будущее индустрии беспилотных летательных аппаратов [Электронный ресурс], Режим доступа. - http://www.slideshare.net/bon4ester/ss-46369916?next_slideshow=2 (дата обращения: 19.09.2019).

92 Внедрение системы ADS-B в Австралии [Электронный ресурс] URL: https://skalolaskovy.ru/for-aviation/162-ads-b-in-australia (дата обращения: 19.09.2019).

93 Воропаев, Н. П. Применение беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России / Н. П. Воропаев // Вестник Санкт-Петербургского университета государственной противопожарной службы МЧС России №4. -Санкт-Петербург: СПБ УГПС, 2014. - С. 13-17.

94 Глонасс / ГЛОНАСС / Описание технологии [Электронный ресурс] URL: http://www.nis-glonass.ru/about-glonass/technology/ (дата обращения: 19.09.2019).

95 Гражданские БПЛА будут интегрированы в единое воздушное пространство | Гражданская авиация [Электронный ресурс] URL: https://aviation21 .ru/grazhdanskie-bpla-budut-integrirovany-v-edinoe-vozdushnoe-prostranstvo/ (дата обращения: 19.09.2019).

96 Гражданские дроны - модели и области применения [Электронный ресурс], Режим доступа. - http://www.fotokomok.ru/grazhdanskie-drony-modeli-i-oblasti-primeneniya/ (дата обращения: 19.09.2019).

97 Журавлёв, Д. О. Методы предотвращения столкновений беспилотных летательных аппаратов / Д. О. Журавлёв, Зау Хтет Наинг, В. Д. Бердоносов // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 47-й научно-технической конференции студентов и аспирантов, Комсомольск-на-Амуре, 2017 г. - Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВО «КнАГУ», 2017. - С. 406-408.

98 Журавлёв, Д. О. Эволюция систем управления беспилотных летательных аппаратов: от появления до наших дней / Д. О. Журавлёв, Зау Хтет Наинг // Достижения и перспективы современной науки: материалы международной (заочной) научно-практической конференции под общей редакцией А. И. Вост-рецова, Астана (Казахстан), 7 фев. 2017 г. - Нефтекамск : НИЦ «Мир Науки», 2017. - С. 57-87.

99 Зау Хтет Наинг. Актуальность исследования группового взаимодействия беспилотных летательных аппаратов гражданского назначения / Зау Хтет

Наинг, В. Д. Бердоносов // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 46-й научно-технической конференции студентов и аспирантов, Комсомольск-на-Амуре, 2016 г. - Комсомольск-на-Амуре : ФГБОУ ВО «КнАГТУ», 2016. - С. 212-214.

100 Зау Хтет Наинг. Выявление потенциально опасных объектов в поле зрения бортовых видеокамер БПЛА / Зау Хтет Наинг, Д. О. Журавлёв, В. Д. Бердоносов // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 47-й научно-технической конференции студентов и аспирантов, Комсомольск-на-Амуре, 2017 г. - Комсомольск-на-Амуре : ФГБОУ ВО «КнАГУ», 2017. - С. 416-419.

101 Зау Хтет Наинг. Исследование актуальности формирования алгоритмов обеспечения группового взаимодействия беспилотных летательных аппаратов гражданского назначения / Зау Хтет Наинг, В. Д. Бердоносов // Современные тенденции и проекты развития информационных систем и технологий: материалы всероссийской научно-исследовательской конференции студентов и школьников, г. Хабаровск, 2016 мг. - Хабаровск : Хабаровский государственный университет экономики и права, 2016. - С. 333-335.

102 Иноземцев Д.П. Беспилотные летательные аппараты. Теория и практика. Часть 2. / Технологии. Беспилотные летательные аппараты. - 2013. -C. 48-51.

103 Информационное обеспечение безопасных полётов БПЛА [Электронный ресурс] URL: http://www.ians.aero/proekty/bespilotnye-letatelnye-apparaty/bpla (дата обращения: 19.09.2019).

104 Использование дронов для внесения СЗР и удобрений [Электронный ресурс] URL: https://russiandrone.ru/publications/ispolzovanie-dronov-dlya-vneseniya-szr-i-udobreniy/ (дата обращения: 20.09.2019).

105 История развития ADS-B и основные форматы данных [Электронный ресурс] URL: http://adsbradar.ru/ads-b-history-adsbradar-ru (дата обращения: 19.09.2019).

106 Куда полетит беспилотник без пилота - День за днем [электронный ресурс] // LIVEJOURNAL.COM : Живой журнал. - Электрон. данные. URL: http://novser.livejournal.com/929399.html (дата обращения 12.09.2019 г.). - Заглавие с экрана.

107 Мировой рынок беспилотных летательных аппаратов (дронов) и его перспектив в России [Электронный ресурс], Режим доступа. -https://www.crn.ru/news/detail.php?ID=115586 (дата обращения: 19.09.2019).

108 Мировой рынок беспилотных летательных аппаратов сельхозназначения - МНИАП [Электронный ресурс] URL: http://мниап.рф/analytics/Mirovoj-rynok-bespilotnyh-letatelnyh-apparatov-selhoznaznacenia/ (дата обращения: 19.09.2019).

109 Применение дронов в нефтегазовой отрасли [Электронный ресурс] URL: https://rusdrone.ru/news/Primeneniedronovvneftegazovoyotrasli/ (дата обращения: 20.09.2019).

110 Прогнозы и тренды в области беспилотников [Электронный ресурс] URL: http://robotrends.ru/robopedia/prognozy-i-trendy-v-oblasti-bespilotnikov (дата обращения: 19.09.2019).

111 Проект разработки аэродромного радиолокационного комплекса "Валдай" [Электронный ресурс] URL: https://itk-mdl.asutk.ru/upload/ iblock/5ab/ПрезентацияВалдай.pdf (дата обращения: 19.09.2019).

112 Резолюция «Аэронет-2016» обозначила основные барьеры и решения для развития рынка БАС [Электронный ресурс] URL: https://www.rvc.ru/press-service/media-review/nti/88003/ (дата обращения: 19.09.2019).

113 Рихтер Д. CLR via C#. Программирование на платформе Microsoft .NET Framework 4.5 на языке C#. 4-е изд. / Д. Рихтер. - Санкт-Петербург: Питер, 2018 - С. 896.

114 Рынок дронов в России и в мире 2017 г. (беспилотные летательные аппараты, БЛА, БПЛА) - Дроны, БПЛА, беспилотные автомобили | ИКТ Аналитика на json.tv [Электронный ресурс] URL: http://json.tv/ict_telecom_an

alytics_view/rynok-dronov-v-rossii-i-v-mire-2017-g-bespilotnye-letatelnye-app araty-bla-bpla-20180427124557 (дата обращения: 19.09.2019).

115 Самарский, А. А. Численные методы : учеб. пособие для вузов / А. А. Самарский, А. В. Гулин. - М. : Наука, 1989. - 432 с.

116 Свид. 2018619898 Российская Федерация. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. TrackUAVs v.1.2 / В. Д. Бердоносов, М. Д. Ливень, Д. О. Журавлёв, Зау Хтет Наинг; заявитель и правообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Комсомольский-на-Амуре государственнйы университет (ФГБОУ ВО «КнАГУ») (RU). - №2018616687; зявл. 27.06.2018; опубл. 14.08.2018, Реестр программ для ЭВМ. - 1 с.

117 Технологии V2V будут лишь одним из элементов самоуправляемых автомобилей [Электронный ресурс] URL: https://iot.ru/transportnaya-telematika/tekhnologii-v2v-budut-lish-odnim-iz-elementov-samoupravlyaemykh-avtomobiley (дата обращения: 19.09.2019).

118 Технология глобальной спутниковой навигации: какие бывают системы, параметры и функции / Блог компании Promwad / Хабр [Электронный ресурс] URL: https://habr.com/company/promwad/blog/202722/ (дата обращения: 19.09.2019).

119 Учебник по языку С# 7.0 и платформе .NET 4.7 [Электронный ресурс] URL: https://metanit.com/sharp/tutorial/ (дата обращения: 19.09.2019).

120 Фальков Э.Я. Автоматическое зависимое наблюдение радиовещательного типа (АЗН-В) и примыкающие технологии - перспективы развития и внедрения в Российской Федерации [Электронный ресурс] URL: http://www.modern-avionics.ru/Files/09-GosNIIAS-Falkov-27.08.2015.pdf (дата обращения: 19.09.2019).

121 Фау-1 [электронный ресурс] // ANAGA.RU: Военное дело. - Электрон. данные. URL: http://anaga.ru/v-1.htm (дата обращения 14.09.2019 г.). - Заглавие с экрана.

122 Цепляева Т.П., Морозова О.В. Этапы развития беспилотных летательных аппаратов. М., «Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии», № 42, 2009.

123 Что такое АЗН-В? - АЭРОНЕТ - ФОРУМ [Электронный ресурс] URL: https://forum.aeronetaero/viewtopic.php?t=12 (дата обращения: 19.09.2019).

124 Шихмагомедова, С.М. Использование беспилотных летательных аппаратов в нефтегазовой отрасли / С. М. Шихмагомедова // Международный научно-исследовательский журнал. - Екатеринбург: Соколова Марина Владимировна, 2017. - С. 48-50.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Охранные документы на результаты интеллектуальной

деятельности