Математическое и алгоритмическое обеспечение комплексной обработки информации бортового навигационного комплекса малого БПЛА тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Трефилов Петр Михайлович

• Трефилов Петр Михайлович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Трефилов Петр Михайлович

Введение

ГЛАВА 1. СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОРИЕНТАЦИИ И НАВИГАЦИИ БПЛА

1.1 Типы БПЛА

1.2 Область применения малых БПЛА

1.3 Системы объединения измерительной информации НК в БПЛА

1.4 Спутниковые навигационные системы

1.5 Способы объединения измерительной информации

1.6 Математическая постановка задачи

1.7 Выводы по главе

ГЛАВА 2. СПОСОБ И АЛГОРИТМ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАВИГАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ малого БПЛА

2. 1 Опр еделения навигационных параметров в системе упр авления БНК БПЛА с измерений ИНС И СНС

2.2 Математическая модель погрешностей акселерометров

2.3 Математическая модель погрешностей датчиков угловой скорости

2.4 Математическая модель погрешностей БИНС

2.5 Модель ориентации инерциальной навигационной системы

2.6 Модель погрешностей СНС

2.7 Формирование модели объединения измерительной информации для прогнозирования навигационных параметров

2.8 Способы повышения точности определения навигационных параметров

2.9 Алгоритм системы выбора приоритетного режима работы навигационного комплекса в зависимости от внешних условий

2.10 Формирование векторов измерений

2.11 Выводы по главе

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 Математическое моделирование динамических процессов БПЛА с алгоритмом системы выбора приоритета

3.2 Результаты лабораторного эксперимента

3.3 Результаты натурного эксперимента

3.4 Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическое и алгоритмическое обеспечение комплексной обработки информации бортового навигационного комплекса малого БПЛА»

Введение

Развитие в области цифровых технологий, робототехники, электроники и вычислительной техники в ведущих странах мира может трансформировать не только окружающую среду, но и самого человека, что неизбежно приведет к переосмыслению концепций применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), путей дальнейшего их развития, совершенствования информационных систем и интерфейсов взаимодействия и приданию им многоцелевого характера. БПЛА занимают достойное место в производственных программах, ведущих авиастроителей мира.

БПЛА активно внедряются во многие области и используются для решения следующих практических задач: поиск очагов лесных пожаров, аэрофотосъёмка, мониторинг трубопроводов, сельскохозяйственных угодий, населённых пунктов и других. Многообразие решаемых задач послужило причиной создания различных типов конструкций БПЛА (трикоптеры, самолёты классической компоновки, квадрокоптеры, планеры, и другие).

Распоряжением правительства Российской Федерации от 21 июня 2023 г. №2 1630-р утверждена стратегия развития беспилотной авиации Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2035 года включая формирование системы обеспечения комплексной безопасности применения, учета и контроля беспилотных авиационных систем и их ключевых компонентов [1].

В работе [2] отмечается, что рост авиаперевозок во всем мире и появление беспилотных авиационных систем увеличат плотность и сложность воздушного движения. Системы навигации, наблюдения и управления БПЛА постоянно развиваются для решения задачи безопасной координации воздушного судна в современном мире.

БПЛА представляют собой сложные системы, в которых тесно взаимодействуют системы управления и навигации. Эти две системы играют ключевую роль в обеспечении безопасности, эффективности и точности автономного выполнения полетных заданий. Система управления БПЛА отвечает

за управление полетом и маневрированием летательного аппарата. Она получает данные от различных датчиков, таких как акселерометры, гироскопы и датчики угла атаки, и на основе этих данных вырабатывает команды управления для исполнительных механизмов (рулей, элеронов, закрылков и других). Алгоритмы системы управления основаны на теории автоматического управления и обеспечивают стабильность полета, отслеживание заданной траектории и выполнение маневров. Система навигации БПЛА предоставляет информацию о местоположении, скорости и ориентации летательного аппарата. Навигационная система (НС) обрабатывает эти данные с помощью алгоритмов оценки состояния и фильтрации, чтобы получить оценку положения и ориентации БПЛА.

Взаимодействие между системами управления и навигации является критически важным для успешного функционирования БПЛА. Система навигации предоставляет системе управления информацию о текущем состоянии летательного аппарата, которая необходима для принятия р ешений о управлении. В свою очередь, система управления использует эту информацию для выработки команд упр авления, которые позволяют БПЛА следовать заданной траектории или выполнять маневры.

Для повышения точности навигации и управления часто используются методы интеграции данных от различных источников. Для обеспечения необходимого уровня оценки параметров ориентации объекта требуется снижение степени неопределенности во время эксплуатации БПЛА, в частности, при отсутствии спутниковых сигналов.

НС играет важнейшую роль в обеспечении безопасности и эффективности полетов, выполняя задачи точного определения местоположения и ориентации аппарата в пространстве [3]. В ее основе применяется комплекс технологий и методов для точной навигации и управления полетами, что представляет собой критически важный аспект для выполнения миссий различной степени сложности и направленности.

Ключевая функция навигационной системы — это формирование управляющих сигналов для управления БПЛА на основе анализа получаемой от

датчиков информации. Кроме того, навигационная система обеспечивает передачу собранной и обработанной информации оператору, позволяя ему в реальном вр емени отслеживать состояние БПЛА, вносить кор рективы в упр авление полетом при необходимости и эффективно р еагировать на изменяющиеся условия внешней среды. Эти возможности являются ключевым аспектом для обеспечения безопасности полетов и успешного выполнения, поставленных перед БПЛА задач.

Одна из наиболее широко применяемых навигационных систем в авиации является инерциальная навигационная система (ИНС), обладающая блоком чувствительных элементов - гироскопов и акселерометров. Эти системы отличаются высокой стабильностью показаний на ограниченном интервале времени, высокой помехозащищенностью и полной автономностью работы. В состав ИНС входит спутниковая навигационная система (СНС) и вычислитель, в котором производится объединение измерительной информации ИНС и СНС, а также управления БПЛА. Такие системы способны решать задачи ориентации и навигации без применения систем коррекции [4].

Инерциальные навигационные системы основаны на принципе измерения ускорений, создаваемых силами инерции при движении летательного аппарата. Гироскопы измеряют ускорения в трёх координатах, а акселерометры преобразуют эти ускорения в значения, соответствующие ускорению свободного падения. Благодаря этому, ИНС может определить текущее направление и скорость движения летательного аппарата, а также их изменение во времени.

Наиболее широкое применение ИНС имеет в бесплатформенной реализации (БИНС). БИНС является наиболее распространенной формой применения ИНС. БИНС отличается от других видов инерциальных навигационных систем наличием только одной платформы - блока ИНС. Эта платформа содержит все необходимые сенсорные элементы и вычислительный комплекс для обработки данных и управления летательным аппаратом. БИНС обеспечивает высокую частоту получения параметров навигации и ориентации без использования дополнительных датчиков.

В последние годы технологии навигации и управления летательными аппаратами сталкиваются с возрастающими требованиями к точности определения навигационных параметров. Повышение качественных оценок навигационных параметров во время эксплуатации БПЛА возможно за счет улучшения характеристик навигационного комплекса БПЛА, в частности аппаратной составляющей [4-10]. Однако, это приводит к усложнению навигационного контура, использованию более сложных сенсоров, что приводит к значительному увеличению стоимости изделия. При использовании малых БПЛА целесообразно использование алгоритмических средств повышения точности определения навигационных параметров, что в значительной повышает точность определения навигационных параметров при осуществлении контроля выполнения полетного задания [11-14].

Современные информационные системы БПЛА представляют собой комплексный состав технологий и алгоритмических подходов, направленных на обеспечение высокого уровня автономности и точности выполнения различных задач [15]. В основе функционирования таких систем лежат алгоритмы ориентации, навигации, управления и интеграции измерительной информации, что позволяет БПЛА эффективно ориентироваться в пространстве, выполнять заданную траекторию полета и адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды.

Существенное внимание в рамках современных исследований уделяется разработке и применению алгоритмов слияния данных, которые способны учитывать и компенсировать потенциальные ошибки и неточности измерений, возникающие из-за ограничений датчиков или внешних помех [16-19] Эти алгоритмы опираются на математические методы, в том числе на теорию вероятностей и статистику, для оценки значимости и достоверности полученной информации, что в конечном итоге способствует значительному повышению точности определения навигационных параметров БПЛА.

Для повышения точности определения навигационных параметров БПЛА используется объединение измерительной информации, полученной с разных

источников [20]. Наиболее распространенная конфигурация НК малого БПЛА состоит из ИНС, корректора СНС и фильтра Калмана (ФК) [21]. С помощью ФК реализована обратная связь, позволяющая производить оценку погрешностей БИНС и компенсировать ее в выходном сигнале системы [13, 22].

Коррекция параметров НК с помощью ФК отличается относительной простотой реализации и достаточной точностью для эксплуатации БПЛА малого класса. Однако существенный недостаток при объединении измерительной информации с помощью ФК - это увеличение значений ошибок и сложность корректировок из -за различного характера их проявления. [23, 24] Поэтому при объединении измерительной информации с датчиков, различного принципа действия, возникает ряд задач и проблем, решение которых требует комплексного подхода, включающего интеграцию алгоритмов комплексной обработки информации и методов коррекции навигационной системы.

Для повышения точности измерительной информации, получаемой посредством ИНС и СНС, применяются различные алгоритмы коррекции, которые реализуются в вычислителях БПЛА. Современный уровень микрокомпонентной базы позволяет реализовать на борту БПЛА сложные алгоритмы коррекции, включающие различные режимы работы систем коррекции. Системы коррекции содержат в себе набор математических моделей погрешностей измерительных систем. В практических приложениях автоматическое определение наиболее точного и подходящего под окружающие условия режима работы бортового навигационного комплекса (БНК) БПЛА позволяет повысить точность определения навигационных параметров и проводить интерполяцию и экстраполяцию измерений в случае их отсутствия, что в совокупности снижает степень неопределенности оператора БПЛА и является важной и актуальной задачей.

В настоящее время перспективным направлением развития алгоритмов ориентации и навигации являются совершенствование способов обработки и объединения измерительной информации для бортовых навигационных комплексов (БНК) беспилотных летательных аппаратов, позволяющее объединить

преимущества различных источников и сократить их недостатки. Основной тенденцией является их интеллектуализация и добавление поддержки интерактивных действий для взаимодействия с другими системами и пользователями

Не смотря на изобилие рынка в области систем управления БПЛА, в том числе с возможностью поддержки большого числа режимов работы задачу выбора приоритета для режимов нельзя считать решенной в полной мере. В настоящее время широко представлены программные и программно -аппаратные средства объединения навигационной информации повышение точности определения навигационных параметров с помощью совершенствования алгоритмов объединения измерительной информации по -прежнему является сложной задачей. Их совершенствованию и посвящена данная работа.

Объектом исследования является системы обработки информации БНК для малого БПЛА.

Предметом диссертационного исследования является математическое и алгоритмическое обеспечение комплексной обработки информации БНК малого БПЛА.

Научная задача, решаемая в диссертации - разработка алгоритма объединения измерительной информации навигационного комплекса с системой выбора приоритета.

Целью диссертационной работы является повышение точности определения навигационных параметров за счет разработки математического и алгоритмического обеспечения комплексной обработки информации бортового навигационного комплекса малого БПЛА.

Для достижения поставленной цели пришлось решить следующие задачи:

1. произвести анализ существующих способов объединения измерительной информации в малых БПЛА;

2. разработать математическое обеспечение для обработки измерительной информации с системой выбора приоритета корректирующего устройства для инерциальной навигационной системы в малом БПЛА;

3. разработать алгоритм смены режима работы бортового навигационного комплекса в зависимости от внешних условий для малого БПЛА;

4. провести вычислительные и натурные эксперименты для малого БПЛА.

Методология и методы исследования. При проведении исследований были использованы: методы теории автоматического управления, методы теории дифференциальных уравнений, теории оптимизации динамики управляемых систем. Теоретические исследования подтверждены апробацией разработанных метода и алгоритма в имитационных (моделирование) и натурных (на основе малого БПЛА) экспериментах.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Предложен новый метод для объединения навигационных параметров в бортовом навигационном комплексе на основе разработанного математического обеспечения, отличающейся комплексным анализом данных от различных источников (инерциальная навигационная система, спутниковая навигационная система и т.д.) и их комплексной обработки с использованием алгоритма фильтра Калмана (п. 4. Разработка методов и алгоритмов решения задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений, обработки информации и искусственного интеллекта специальности 2.3.1).

2. Разработан алгоритм обработки навигационной информации, отличающийся повышенной точностью определения параметров (широта, долгота, высота, проекций линейных скоростей и т.д.) за счет комплексирования данных от различных источников (п. 11. Методы и алгоритмы прогнозирования и оценки эффективности, качества, надежности функционирования сложных систем управления и их элементов специальности 2.3.1);

3. Предложена изменяемая архитектура обработки навигационной информации малого БПЛА, отличающаяся использованием различных режимов функционирования системы навигационной информации (п. 9. Разработка проблемно-ориентированных систем управления, принятия решений и оптимизации технических объектов специальности 2.3.1).

Практическая значимость. Практическая значимость диссертационной работы заключается в повышении точности оценки навигационных параметров, в том числе при работе с неполными и зашумленными измерениями, что позволяет расширить сферу применения БПЛА на основе разработанного математического и алгоритмического обеспечения.

Положения, выносимые на защиту и основные результаты исследования:

1. метод объединения измерительной информации в БНК с формированием системы выбора приоритета для режимов работы позволяет повысить точность навигационных параметров за счет комплексного анализа данных от различных источников;

2. алгоритм объединения измерительной информации в бортовом навигационном комплекса малого БПЛА со сменой режима работы в зависимости от внешних условий позволяет снизить погрешность при ортотрансформировании аэр о фото снимков;

3. изменяемая архитектура обработки навигационной информации малого БПЛА позволяет адаптировать систему к изменяющимся условиям эксплуатации, обеспечив гибкость навигационного комплекса в различных сценариях использования.

Достоверность полученных результатов подтверждается согласованностью теоретических выводов с результатами имитационного моделирования функционирования и проведения натурных испытаний малого БПЛА, а также результатами, полученными другими авторами.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на международных конференциях: «IFAC International Conference on Technology, Culture and International Stability» (Созополь, 2019), «Topical Problems of Agriculture, Civil and Environmental Engineering» (Москва, 2020), «International Conference Management of large-scale system development» (Москва, 2019, 2020, 2022, 2023), «International Russian Automation Conference» (Сочи, 2020, 2022), «International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing» (Сочи, 2020),

«International Conference on Control, Decision and Information Technologies» (Прага, 2020), «International Conference on Electromechanics and Robotics "Zavalishin's Readings"» (Курск, 2020), «Актуальные задачи математического моделирования и информационных технологий» (Сочи, 2020), «Экстремальная робототехника» (Санкт-Петербург, 2019), на научных семинарах лаборатории киберфизических систем ИПУ РАН (Москва, 2019-2024), совместном семинаре Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр «Кабардино-Балкарский научный центр Российской академии наук» и Института проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (Нальчик, 2023), круглом столе «Интеллектуальные технологии группового управления автономными робототехническими комплексами: современное состояние, перспективы развития» (Анапа, 2022).

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертационного исследования использованы при реализации научных исследовательских проектов «Защитник-19-Поле» (ГОЗ), «Формирование системы исходных данных для определения требований к летно -техническим характеристикам транспортных беспилотных летательных аппаратов в составе авиационной транспортной системы на основе проведения летного эксперимента» (2021),«Разработка модели интеллектуального группового взаимодействия воздушных судов и других элементов беспилотной авиационной транспортной системы с реализацией программных модулей оптимизации загруженности транспортных потоков» (шифр «ВИАС-МОДЕЛЬ-2022»)», «Разработка методического и нормативного обеспечения создания и внедрения перспективных технологий интеллектуальной автоматизации управления функционированием беспилотных авиатранспортных систем в обеспечение приемлемого уровня безопасности полетов» шифр «ИАТ БАТС - 2023», проекта РФФИ 19 -29-06044 «Разработка моделей и алгоритмов для обеспечения безопасного функционирования БТС в транспортной среде "умного города"», проекта российского научного фонда № 23-19-00338 «Моделирование динамических

технических систем для обеспечения безопасности в интеллектуальной транспортной среде».

Основные научные результаты получены лично автором. Постановка задачи исследования осуществлялась совместно с научным руководителем профессором Мещеряковым Р. В Личный вклад автора состоит в разработке функционально-технических, методических и программно-алгоритмических решений для алгоритмов объединения измерительной информации системы управления малым БНК БПЛА, выполнении анализа этих решений на основе лабораторных и натурных экспериментов, подготовке основных публикаций по выполненной р аботе.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, в том числе 2 статьи в научных изданиях, входящих в Перечень ВАК и 8 работ, индексированных в базе Scopus, общим объемом 11 п.л.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, общих выводов, заключения, списка используемой литературы и приложения. Текст диссертации изложен на 114 машинописных страницах, содержит 19 рисунков, 6таблиц. Список литературы содержит 105 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении диссертационной работы обосновывается актуальность проведенного исследования, направленного на повышение точности и надежности определения навигационных параметров малых БПЛА за счет совершенствования алгоритмов объединения измерительной информации в бортовых навигационных комплексах.

Актуальность р аботы обусловлена возрастающими требованиями к точности навигации БПЛА, необходимостью обеспечения их эффективного применения в сложных условиях эксплуатации, таких как городская среда, горная местность, зоны с затрудненным приемом сигналов СНС и др. Решение данной задачи требует разработки новых методов и алгоритмов объединения разнородной навигационной информации от инерциальных и спутниковых систем.

Цель диссертационной работы заключается в повышении точности определения навигационных параметров малых БПЛА посредством создания адаптивной системы объединения измерительной информации в бортовом навигационном комплексе.

Для достижения поставленной цели в диссертации решаются следующие задачи: анализ существующих подходов к комплексированию инерциальных и спутниковых навигационных систем; разработка методов объединения навигационной информации в различных режимах работы; создание критериев и алгоритмов выбора приоритетного режима; исследование эффективности предложенных решений с помощью моделирования и натурного эксперимента.

Приводится, научная новизна, положения, выносимые на защиту, практическая ценность, достоверность полученных результатов, а также апробация работы и ее структура.

В первой главе диссертационной работы представлен обзор существующих классификаций БПЛА и выделены основные аспекты применения НК для малых БПЛА.

Проведен анализ различных подходов к классификации БПЛА по таким критериям, как масса, размеры, продолжительность полета, радиус действия, назначение и др. Рассмотрены особенности малых БПЛА, относящихся к классам мини. Выделены преимущества и недостатки малых БПЛА, обусловленные их размерами и массогабаритными характеристиками.

Дан обзор основных областей применения малых БПЛА, включая мониторинг местности, картографирование, доставку грузов, наблюдение и разведку, поисково-спасательные операции и др. Проанализированы требования к навигационным комплексам, обеспечивающим эффективное выполнение данных задач в различных условиях эксплуатации.

Рассмотрены существующие подходы к построению навигационных комплексов для БПЛА, основанные на комплексировании инерциальных навигационных систем и глобальных навигационных спутниковых систем. Проведен сравнительный анализ различных схем комплексирования: раздельной,

слабосвязанной и жестко связанной. Выделены их преимущества, недостатки и области применения.

На основе проведенного анализа сформулирована постановка задачи исследования, заключающаяся в повышении точности определения навигационных параметров малых БПЛА посредством создания адаптивной системы объединения измерительной информации в бортовом навигационном комплексе. Обоснована актуальность и практическая значимость решения данной задачи.

Во второй главе диссертационной работы проведено исследование существующих алгоритмов объединения измерительной информации в бортовых навигационных комплексах беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Выявлены основные недостатки традиционных подходов, такие как невозможность эффективной фильтрации коррелированных ошибок, полученных различными физическими принципами, и низкая точность измерений, обусловленная влиянием внешних возмущающих факторов.

Рассмотрена математическая модель погрешностей инерциальной навигационной системы. Сформулирована задача коррекции погрешностей навигационного комплекса на основе объединения данных ИНС и СНС с целью повышения точности определения навигационных параметров.

Представлены разработанные способы повышения точности определения навигационных параметров малых БПЛА за счет дополнения навигационного комплекса специальным звеном, основанным на формировании выбора приоритетного режима работы. Предложен подход к объединению измерительной информации с использованием системы выбора приоритета в зависимости от внешних условий эксплуатации и качества поступающей навигационной информации.

Разработана имитационная модель малого БПЛА, включающая модели динамики полета, а также модель бортового навигационного комплекса, состоящего из ИНС и СНС. Данная модель позволяет проводить исследования

эффективности предложенных алгоритмов объединения измерительной информации в различных условиях эксплуатации.

В третьей главе диссертационной работы представлены результаты экспериментальных исследований, направленных на оценку эффективности разработанных алгоритмических решений по объединению измерительной информации в системе управления малого беспилотного летательного аппарата БПЛА.

Приведены результаты имитационного моделирования при движении БПЛА по различным траекториям в навигационных измерениях. Проведен сравнительный анализ точности определения навигационных параметров (координат, скоростей, углов ориентации) при использовании р азработанных алгоритмов объединения данных инерциальной и спутниковой навигационных систем

Для экспериментальной проверки работоспособности предложенных алгоритмов в реальных условиях эксплуатации была проведена серия натурных летных испытаний с использованием малого беспилотного летательного аппарата, оснащенного бортовым навигационным комплексом.

Результаты математического и полунатурного моделирования, а также данные, полученные в ходе летных экспериментов, продемонстрировали работоспособность и повышенную точность разработанных алгоритмов, использующих улучшенный подход к объединению измерительной информации в сравнении с фильтром Калмана.

Представлены результаты исследования устойчивости разработанных алгоритмов к потере навигационных сигналов, резким маневрам БПЛА и другим нештатным ситуациям, характерным для реальных условий эксплуатации.

В заключении были сформулированы основные полученные результаты, которые включают в себя математическое и алгоритмическое обеспечение для повышения точности определения навигационных параметров малого БПЛА. Предложенное обеспечение основано на комплексном использовании данных различных навигационных сенсоров, таких как спутниковые навигационные системы, инерциальные измерительные блоки. С помощью совместной обработки

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Трефилов Петр Михайлович, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1) Распоряжение Правительства Российской Федерации от 21.06.2023 №2 1630-р. Номер опубликования: 0001202306280006. Дата опубликования: 28.06.2023.

2) ^временное состояние исследований в сфере управления воздушным движением беспилотных летательных аппаратов / Гришин И.Ю., Тимиргалеева Р.Р. Управление воздушным движением беспилотных транспортных средств "умного" города на основе мониторинга их траекторных параметров. Севастополь. Издательство: Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова. 2023

3) Международная организация гражданской авиации. Официальный сайт [Электронный ресурс]. URL: https://www.icao.int (дата обращения: 26.08.2023).

4) Эшмурадов Д.Э., Джумамуратов Б. А., Тураева Н. М. Перспективы развития аэронавигационных систем / SAI. 2023. №2 Special Issue 3. C. 1095-1099.

5) Управление НАТО по стандартизации. Официальный сайт. [Электронный ресурс]. URL: https ://www.nato .int/cps/en/natohq/topics 124879.htm (дата обращения: 26.08.2023).

6) Davis P., Boisvert B. Hyper-Spectral Networking Concept of Operations and Future Air Traffic Management / 2017 IEEE/AIAA 36th Digital Avionics Systems Conference (DASC) Simulations, St Petersburg. 2017. P. 1-5.

7) Вишневский В.М., Вытовтов К.А., Барабанова Е.А., Буздин В.Э., Фролов С.А. Local Hybrid Navigation System of Tethered High-Altitude Platform / Lecture Notes in Computer Science. Бейзингстоук: Springer. 2021. vol. 13144. С. 6779.

8) Смирнов В.А. Анализ факторов влияющих на состав системы управления беспилотного летательного аппарата / Евразийский Союз Ученых. 2020. №4-4 С.65-70.

9) Старовойтов Е. И. Оптимизация характеристик БИНС и датчиков внешней коррекции для автономной навигации беспилотных летательных аппаратов разных классов / Радиостроение. 2020. № 3. C. 1-19.

10) Peter R. Florence, John Carter, J. Ware, Russ T. NanoMap: Fast, Uncertainty-Aware Proximity Queries with Lazy Search Over Local 3D Data / IEEE International Conference on Robotics and Automation. 2018. P. 1-7. https://doi.org/10.48550/arXiv.1802.09076.

11) Мартыненко Д.В., Олейник М. Н. Навигационные системы беспилотных летательных аппаратов / StudNet. 2020. №8. С. 182-188. DOI: 10.24411/2658-4964-2020-10106

12) Мансур Р., Лунякин С.А., Гасилин А.Г., Построение бортовых комплексов управления беспилотным летательным аппаратом стратегического назначения/ Молодой ученый. 2023. № 2 (449). С. 22 -25.

13) Антонов Д. А., Жарков М. В., Кузнецов И. М., Лунев Е. М., Пронькин А. Н. Определение навигационных параметров беспилотного летательного аппарата на базе фотоизображения и инерциальных измерений Труды Маи 2016. № 91. С. 1-24

14) Грошев А.В. стратегия алгоритмического повышения точностных характеристик и информационной надежности инерциально -спутниковых навигационных систем в составе беспилотных летательных аппаратов / Труды МАИ. 2019. №104. С. 1-25.

15) Антонов Д.А., Жарков М.В., Кузнецов И.М., Чернодубов А.Ю. Методы повышения точности и помехозащищенности навигационного обеспечения транспортного средства / Труды МАИ. № 90. 2016. С. 1-33.

16) Иванец В.М., Лукьянчик В.Н., Мельник В.Н. Особенности управления беспилотными летательными аппаратами в составе беспилотной интеллектуальной авиационной системы на основе технологий искусственного интеллекта / Военная мысль. 2022. №9. С. 100-108.

17) Ковалев С.М., Колоденкова А.Е., Снасель В. Интеллектуальные технологии слияния данных при диагностировании технических объектов / Онтология проектирования. 2019. №1. С. 31.

18) Власов А.С., Круглова Т.Н. Обобщенная модель автономной навигации полноприводного мобильного робота на пересеченной местности /

Известия вузов. Северо -Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2023. №3 С. 219.

19) Чернодаров А.В., Патрикеев А.П., Меркулова И.И., Иванов С.А.

Комплексирование распределенных инерциальных навигационных систем на базе волоконно-оптических и микроэлектромеханических измерителей / Научный вестник МГТУ ГА. 2017. №6. С. 111-120.

20) Богданов М.Б., Прохорцов А.В., Смирнов В.А., Савельев В.В., Соловьев А.Э. Обзор методов комплексирования в интегрированных навигационных системах / Известия ТулГУ. Технические науки. 2020. №5. С. 118125.

21) Лежанкин Б.В., Ерохин В.В., Малисов Н.П. Управление траекторией полета беспилотного летательного аппарата при различной конфигурации источников навигационной информации / Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2024. №1. С. 1-14.

22) Kalman R.E. A new approach to linear filtering and prediction problems / Trans. ASME. Ser. D. Journal of Basic Engeneering. 1960. Vol. 82. P. 35-45.

23) Матвеев В.В., Кузнецов И.Д. Комплекс моделирования работы инерциально-спутниковой навигационной системы / Известия ТулГУ. Технические науки. 2023. №3. С. 515-519.

24) Маммадов А.З. Модель инерциальной навигации для беспилотных летательных аппаратов / Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. №5. С. 86.

25) Каршов Р.С. Применение фильтра Калмана в системе стабилизации БПЛА вертолетного типа / Проблемы Науки. 2016. №9. С. 23-25.

26) Каршов Р.С. Классификация беспилотных летательных аппаратов / Проблемы Науки. 2016. №11 (53). С. 38-40.

27) Замятин П.А. Классификационные признаки беспилотных летательных аппаратов аэродромного базирования / Кронос. 2020. №4. С. 76-83.

28) Международная ассоциация систем беспилотных транспортных средств. Оффициальный сайт. [Электронный ресурс]. URL: https://www.auvsi.com/home (дата обращения: 15.09.2023).

29) Выполнение огневых задач с беспилотным летательным аппаратом типа квадрокоптер. Карпович А.В., Чернышев Ю.М. Пособие. 2022.. С. 1-104.

30) Турк Г.Г., Карачёв Н.К. Использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в геодезии / Вектор ГеоНаук. 2023. №2. С. 56-60.

31) Космическая навигация. Антонович К. М. / Учебное пособие. Новосибирск: СГУГиТ. 2015. С. 232.

32) Хар актеристики БПЛА DJI MAVIC Mini [Электр онный р есурс]. URL: https://www. dji. com/ru/downloads/product s/mavic-mini (дата обращения: 26.01.2024).

33) Изображение DJI Mavic Mini Mini [Электронный ресурс]. URL: https://www.dji.com/ru/support/product/mavic-mini (дата обращения: 26.01.2024).

34) Характеристики БПЛА Parrot Anafi [Электронный ресурс]. URL: http s ://www. p arrot. com/en/drones/anafii (дата обращения: 26.01.2024).

35) Характеристики БПЛА Autel Evo Lite [Электронный ресурс]. URL: http s ://www. p arrot. com/en/drones/anafii (дата обращения: 26.01.2024).

36) Характеристики БПЛА Skydio 2 [Электронный ресурс]. URL: https://www.skydio.com/skydio-2-plus-enterprise (дата обращения: 26.01.2024).

37) Характеристики БПЛА Геоскан 801 [Электронный ресурс]. URL: https://www.geoscan.ru/ru/products/geoscan801 (дата обращения: 26.01.2024).

38) Изображение Геоскан 801 [Электронный ресурс]. URL: https://www.geoscan.ru/ru/blog/novyy-produkt-geoskana-kompaktnyy-videokopter (дата обращения: 26.01.2024).

39) Смирнов В.А. Лекционный обзор системы управления беспилотного летательного аппарата / E-Scio. 2021. №3 (54). С. 1-6.

40) Семенова Л.Л. Современные методы навигации беспилотных летательных аппаратов / Наука и образование сегодня. 2018. №4 (27). С. 1-3.

41) Хабарова И.А., Валиев Д.С., Чугунов В.А., Хабаров Д.А.

Современная цифровая фотограмметрия / Международный журнал прикладных наук и технологий «Integral». 2019. №4 -2. C.41-47.

42) Антипов И. Т. Развитие фотограмметрии в России / Интерэкспо Гео -Сибирь. 2010. С. 1-37.

43) Maklouf, O., Abulsayen, A., Ghanem, A. Trajectory Tracking, Simulation and Shaping ofMoving Land Vehicle Using MATLAB, INS and GPS. 19th international conference on sciences and techniques of automatic control and computer engineering (STA) 2019, Sousse, Tunisia, pp. 196-201. DOI: 10.1109/STA.2019.8717224

44) Li, S., Hu, C., Hou, J. The research of dynamic weighted multi-source information fusion algorithm in INS. CHINESE AUTOMATION CONGRESS (CAC), Jinan, 2017, pp. 5001-5004. DOI: 10.1109/CAC.2017.8243666.

45) Zhong, M., Guo, J., Zhou, D. Adaptive In-Flight Alignment of INS/GPS Systems for Aerial Mapping. IEEE transactions on aerospace and electronic systems, vol. 54, no. 3. 2019. pp. 1184-1196. DOI: 10.1109/TAES.2017.2776058.

46) Elbahnasawy M., Shamseldin T., Habib, A. Image-assisted GNSS/INS navigation for UAV-based mobile mapping systems during GNSS outages. IEEE/ION position, location and navigation symposium (PLANS), Monterey, CA. 2018. pp. 417425. DOI: 10.1109/PLANS.2018.8373409.

47) Современные информационные технологии в задачах навигации и наведения беспилотных маневренных летательных аппаратов : учебное пособие / С. Ю. Желтов, К. К. Веремеенко, Н. В. Ким, Д. А. Козорез ; под редакцией М. Н. Красильщикова, Г. Г. Себрякова. Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2009. 556 с. ISBN 9785-9221-1168-3.

48) Зиновьев П.Д., Кветкин Г.А. Корректируемая бесплатформенная инерциальная навигационная система на базе микромеханических датчиков первичной информации / Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. №26. С. 33-44.

49) Голощапов А. Применение МЭМС-технологии в навигации / Компоненты и Технологии. 2014. №4 (153). С. 65-69.

50) Сысоева С. Мобильные датчики движения 2014 года. Новые вехи в истории инноваций / Компоненты и технологии. 2014. № 5(154). С. 15 -20.

51) Пронькин А.Н., Кузнецов И.М., Веремеенко К.К. Интегрированная навигационная система БПЛА: структура и исследование характеристик / Труды МАИ. 2010. №41. С 1-13.

52) Зиновьев П.Д., Кветкин Г.А. Корректируемая бесплатформенная инерциальная навигационная система на базе микромеханических датчиков первичной информации / Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. №26. С. 33-44.

53) Реута Н.С., Нанеташвили Р.Г., Жумашев Н.Г., Сулейменов Е.А., Емашкина Т.С. Анализ современных систем ориентирования в пространстве / НиКа. 2017. С. 151-153.

54) Ююкин И. В. Перспективная магнитная навигация с использованием метода сплайн-функций для оптимального формирования эталона картографирования / Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. 2022. №4. С.520-534.

55) Рогатых Н.П, Алимбеков А.Л. Расчетно-экспериментальный метод компенсации динамической погрешности при магнитном измерении курса судна / Вестник УГАТУВестник УГАТУ. 2008. №1. С. 197-204.

56) Козырев Г.И., Лоскутов А.И., Кибенко А.В. Комплексная модель системы обработки навигационной информации группы динамических объектов / Известия ТулГУ. Технические науки. 2023. №4. С. 65-75.

57) Савельев А.Н., Учаев Д.Ю. Повышение достоверности первичных источников информации в социотехнических системах / Вестник АГТУ. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. 2016. №4. С 29-35.

58) Трефилов П.М. Сравнительный анализ улучшения точностных характеристик инерциальных навигационных систем / Труды 13 -го Всероссийского совещания по проблемам управления (ВСПУ XIII, Москва, 2019). М.: ИПУ РАН, 2019. С. 470 -474.

59) Fomichev A.V., Tan L. Science and Education of the Bauman MSTU. 2015. Vol. 10. P .252

60) Kang X, He G., Li X Mathematical Problems in Engineering 2019 Vol.1 P.

61) Елисеев В. А. Направления развития спутникового мониторинга железнодорожного транспорта / Интерактивная наука. 2016. № 8. С. 62 -68. DOI 10.21661/r-113467.

62) Современная геодезическая техника и ее применение / В. Е. Дементьев. Изд. 2-е. 2008. C. 590.

63) Орманбекова А.А., Махамбетжанов Д.Б. Оценка эффективности приема различных типов спутниковых антенн / Механика и технологии. - 2015. №2 2(48). С. 17-20.

64) Современная электронно-оптическая аппаратура и спутниковые навигационные системы. Корецкая Г.А. / ФГБОУ ВПО Кузбасский государственный технологический университет им. Т.Ф.Горбачева. Учебное пособие. Кемерово. 2015.

65) Елисеев В.А. Направления развития спутникового мониторинга железнодорожного транспорта / Интерактивная наука. 2016. №8. С.62-67

66) Елина С М., Крылова А. И. Особенности современных спутниковых систем навигации / Инновационная наука в современном мире: материалы Международной (заочной) научно -практической конференции. 2023. Научно-издательский центр "Мир науки". 2023. С. 23 -27.

67) Гарин Е.Н., Копылов В.А., Ратушняк В.Н., Лютиков И.В. Современное развитие СНС ГЛОНАСС и GPS / Журнал СФУ. Техника и технологии. 2018. №3. С. 313-316.

68) . Использование космического пространства в военных целях: современное состояние и перспективы развития систем информационно -космического обеспечения и средств вооружения. Макаренко С.И / Системы управления, связи и безопасности. 2016. №4. С.161-213

69) Duo J., Zhao L., Proceedings ofthe 36th Chinese Control Conference. 2017. P. 5777.

70) Al Bitar N., Gavrilov A.I. Comparative Analysis of Fusion Algorithms in a Loosely-Coupled Integrated Navigation System on the Basis ofReal Data Processing / Gyroscopy and Navigation. 2019.10(4). P. 231-244.

71) Artyshenko A., Kamaev M., Integrated visual-aided navigation system / 2014 IEEE 3rd International Conference on Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC). Proceedings. 2014. P. 112. DOI: 10.1109/MSNMC.2014.6979744

72) Chen Q., Lin H., Kuang J., Luo Y., Niu X. Rapid Initial Heading Alignment for MEMS Land Vehicular GNSS/INS Navigation System / IEEE Sensors Journal. 2023. vol. 23. no. 7. P. 7656-7666. doi: 10.1109/JSEN.2023.3247587.

73) Gao M, Zhao X, Li Q and Wang Zh 2017 13th International Conference on Natural Computation / Fuzzy Systems and Knowledge Discovery (ICNC-FSKD 2017). 2017. P. 1077.

74) Норсеев С.А., Буров Д.А., Тютюгин Д.Ю. К вопросу о комплексировании навигационной информации в двухканальной гибридной навигационной системе / Известия Тульского государственного университета. 2020. Sciences. С. 1-3.

75) Zakirov R., Umarov A., Fiber optic gyroscope and accelerometer application in aircraft inertial system / 2020 International Conference on Information Science and Communications Technologies (ICISCT). Tashkent. Uzbekistan. 2020. P.1-3. doi: 10.1109/ICISCT50599.2020.9351385.

76) Булочников Д. Ю., Ташков С.А., Шатовкин Р. Р. Исследование существующих подходов к комплексированию информационных датчиков навигационных систем беспилотных летательных аппаратов / Novalnfo .Ru. - 2018. Т. 1. № 91. С. 49-62.

77) Лемешко О.В. фильтр Калмана. теоретические основы и практическое применение / Вестник магистратуры. 2014. №6-1 (33). C. 5-8

78) Amelin K.B., Bestugin A.R., Kirshina I.A., Rogova A.A., Sauta O.I., Semenov P.A. Characteristics of the Satellite System for Landing the Aircraft on a Mobile Platform when Stabilizing the Glide Path Using Microelectromechanical Sensors

/ 2023 30th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS). Saint Petersburg. Russian Federation. 2023. P. 1-4. doi: 10.23919/ICINS51816.2023.10168406.

79) Тесленко Е.А. Методический подход к комплексированию измерительной информации / Известия ТулГУ. Технические науки. 2018. №26. C. 242-249.

80) Romanova M.A., Mamchenko M.V. Method and Algorithm for Estimating the Maximum Total Error of an Automotive LiDAR / Journal of Physics: Conference Series. Vladivostok, Russia: IOP Publishing Ltd, 2021. Vol. 2096. P. 1-7. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2096/1/012179/meta

81) Трефилов П.М. Объединение измерительной информации с датчиков и систем для повышения точности навигации БТС / Материалы 15-й Всероссийской научно-практической конференции «Перспективные системы и задачи управления» и 11 -я молодежная школа-семинар «Управление и обработка информации в технических системах» (Ростов -на-Дону - Таганрог, 2020). Ростов-на-Дону - Таганрог: Южный федеральный университет, 2020. С. 417 -419.

82) Цибизова Т.Ю., Шэнь Кай, Неусыпин К.А. Исследование алгоритмов оценивания в задаче коррекции навигационных систем летательных аппаратов / Фундаментальные исследования. 2015. № 6 -2. С. 301-305.

83) Алешин Б. С., Антонов Д.А., Веремеенко К.К., Жарков М.В. Сильносвязанная многоантенная интегрированная инерциально-спутниковая навигационная система / Труды МАИ. 2012. №54.

84) Аль Битар Н., Гаврилов А.И., Сравнительный анализ алгоритмов комплексирования в слабосвязанной инерциально-спутниковой системе на основе обработки реальных данных / Гироскопия и навигация. 2019. Том 27, №2 3 (106), C. 1-21.

85) Богданов М.Б., Прохорцов А.В., Смирнов В.А., Савельев В.В., Соловьев А.Э. Обзор методов комплексирования в интегрированных навигационных системах / Известия ТулГУ. Технические науки. 2020. №25. C.118-126

86) Хусаинов Н.Ш., Кравченко П.П., Салов В. В. Об исследовании бортовой интегрированной системы управления движением летательного аппарата с коррекцией координат / ИВД. 2013. №4 (27). С. 135-137.

87) Аль Битар Н., Гаврилов А.И. Интеграция бесплатформенной инерциальной и спутниковой навигационных систем на основе слабосвязанной схемы комплексирования с использованием расширенного фильтра Калмана / Инженерный журнал: наука и инновации. 2019. №4 (88). С. 1-14.

88) Дятко А.А., Костромицкий С.М., Шумский П.Н. Алгоритмы приведения отметок объектов радиолокационного наблюдения к единой системе координат / Труды БГТУ. Серия 3: Физико -математические науки и информатика. 2009. №6. С.122-125.

89) Борсоев В.А., Кацура А.В., Степанов С.М. Использование модели инерциальной навигационной системы при проведении испытаний летательных аппаратов / Научный вестник МГТУ ГА. 2016. №5. С. 1-7.

90) Хорпяков О.С. Кинематические алгоритмы определения относительных координат источников радиоизлучения, реализуемые на основе обобщенного фильтра Калмана / Вестник ВГТУ. 2012. №7-1. С. 1-3.

91) Хмарский П.А., Солонар А.С. Влияние выбора моделей входного воздействия на точность измерений вектора состояния для фильтров Калмана / Доклады БГУИР. 2012. №7 (69). С. 47-53.

92) Трефилов, П.М. Тевяшов Г.К. Моделирование математической модели БПЛА мультироторного типа в среде Ма^аЬ / П.М. Трефилов, Г.К. / Труды 17-й Всероссийской школы-конференции молодых ученых «Управление большими системами». 2021. С. 503-51.

93) Принципы инерциальной навигации. Савант С.Дж., Ховард Р., Соллоуай С., Савант С.А. ; Перевод с англ. Ю. Богданова и канд. техн. наук Г. Кашина ; Под ред. [и с предисл.] д-ра техн. наук проф. В. А. Боднера / Мир. 1965. С. 355.

94) Красильщиков М.Н., Серебряков Г.Г. Современные информационные технологии в задачах навигации и наведения беспилотных маневренных летательных аппаратов / Физматлит. 2009. С.556

95) Ориентация и навигация подвижных объектов: современные информационные технологии / Под. ред. Алешина Б.С., Веремеенко К.К., Черноморского А.И. -М.: ФИЗМАТЛИЗ, 2006 С. 422.

96) Помыкаев И.И., Селезнев В.П., Дмитроченко Л.А. Навигационные приборы и системы. - М.: Машиностроение, 1983

97) Возмущённое движение летательных аппаратов. Храмов А.А. Учебное пособие. Самара. 2022. С. 64.

98) Авиационные спутниковые приемники-индикаторы фирмы Trimble : Учеб. пособие по изуч. приборов / К. К. Веремеенко, А. И. Красов, А. В. Стулов, И. Н. Шестаков; М-во общ. и проф. образования РФ. Федер. авиац. служба России, Моск. гос. авиац. ин-т, Акад. гражд. авиации. Москва : Изд-во МАИ, 1998. - 107 с.

99) Сетевые спутниковые радионавигационные системы В.С. Шебшаевич, П.П. Дмитриев, Н.В. Иванцевич и др.; Под ред. В. С. Шебшаевича-2-е изд., перераб. И доп. - М.: Радио и связь, 1993. - 408 с

100) Sturza, M., Brown, A.K. Integrated GPS/GLONASS for Reliable Receiver Autonomous Integrity Monitoring (RAIM) / Proceedings of the 46th Annual Meeting of The Institute of Navigation. 1990. P. 9-13.

101) Применение фильтра Калмана в нестационарной теплометрии / Н.В. Пилипенко Учебное пособие. СПб: Университет ИТМО. 2017. 36 с.

102) А.С. Морозов. Основы комплексирования инерциальных систем и спутниковых навигационных систем. М.: Радио и связь, 2008.

103) Костюков В.А., Гисцов В.Г., Евдокимов И.Д. Методика корректировки траектории беспилотного летательного аппарата мультикоптерного типа / ИВД. 2022. №12 (96). С. 1-16.

104) Lerner R., Rivlin E. Direct Method for Video-Based Navigation Using a Digital Terrain Map / IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. Vol. 33(2). 2011 406-411. doi:10.1109/TPAMI.2010.171

105) Мартыненко Д. В., Олейник М.Н. Навигационные системы беспилотных летательных аппаратов / БШёКе! 2020. №8. С. 182-188