Интеграция методов моделирования для исследования характеристик беспилотных летательных аппаратов

Авторы

Орешина М. Н.^*, Фехретдинова Л. Н.^**

Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова, Стремянный пер., 36, Москва, 117997, Россия

*e-mail: oreshina.mn@rea.ru
**e-mail: lfekhretdinova@gmail.com

Аннотация

В данной статье рассмотрены методы моделирования для создания образцов новой техники и исследования характеристик беспилотных летательных аппаратов. Выполнена классификация БПЛА в зависимости от типа решаемых задач. Применены методы математического моделирования, которые на основе дифференциального исчисления позволяют рассмотреть влияние различных факторов на траекторию движения полета и прочностные характеристики моделей. Методы создания компьютерных 3D-моделей летательных устройств позволяют разработать новые конструкции устройств и оценить влияние факторов и возмущающих воздействий на эксплуатационные характеристики моделей. Использование современных компьютерных технологий обеспечивают реализацию и интеграцию методов моделирования.

Ключевые слова:

беспилотный летательный аппарат, управление, имитационная модель, математическое моделирование, среды программирования, информационные технологии

Библиографический список

1. Ронжин А.Л., Нгуен В.В., Соленая О.Я. Анализ проблем разработки беспилотных летательных манипуляторов и физического взаимодействия БЛА с наземными объектами // Труды МАИ. 2018. № 98. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=90439 
2. Кузнецова С.В., Семенов А.С. Цифровые двойники в аэрокосмической промышленности: объектно-ориентированный подход // Труды МАИ. 2023. № 131. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=175930. DOI: 10.34759/trd-2023-131-24
3. Кабанов А.А. Моделирование аэрокосмических производств: обзор технологий, методов и перспектив их использования в производствах будущего // Инженерный журнал: наука и инновации. 2022. № 10 (130). DOI: 10.18698/2308-6033-2022-10-2220
4. Гусейнова Р.О., Гумбатов Д.А. Оптимизация концептуальной разработки беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2024. № 136. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=180684
5. Гусейнов О.А., Фатуллаев А.А. Вопросы проектирования узлов электропитания мультикоптеров // Труды МАИ. 2024. № 138. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=182666
6. Ананьев А.В., Кузияров Н.Ф., Моисеев С.И. Методика многокритериального минимакса для конструирования беспилотных летательных аппаратов мультироторного типа на основе морфологического анализа и теории латентных переменных // Труды МАИ. 2025. № 140. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=184069
7. Зайцева Н.И., Погарская Т.А. Разработка программного комплекса для анализа и оптимизации сборочного процесса в авиастроении // Труды МАИ. 2022. № 124. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=167106. DOI: 10.34759/trd-2022-124-23
8. Гусейнов А.Б. Методика структурно-параметрического синтеза конструктивно-компоновочного облика беспилотного летательного аппарата // Труды МАИ. 2011. № 49. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=28180
9. Цымбал М.Р., Семичастнов А.Е., Балакин Д.А., Удалов Н.Н. Разработка цифрового двойника наземной радионавигационной системы по принципам модельно-ориентированного проектирования с помощью математической среды моделирования Engee // Труды МАИ. 2024. № 136. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=180679
10. Белоконь С.А., Золотухин Ю.Н., Филиппов М.Н. Архитектура комплекса полунатурного моделирования систем управления летательными аппаратами // Автометрия. 2017. Т. 53, № 4. C. 44–50. DOI: 10.15372/AUT20170405
11. Белоконь С.А., Деришев Д.С., Золотухин Ю.Н., Ян А.П. Моделирование движения гибридного летательного аппарата // Автометрия. 2019. Т. 55, № 4. С. 49-56. DOI: 10.15372/AUT20190405
12. Кузьмин О.В., Лавлинский М.В. Создание модели беспилотного летательного аппарата для помощи в решении проблемы пожаров в Иркутской области // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2020. Т. 66, № 2. С. 136-143. URL: doi.org/ 10.26731/1813-9108.2020.2(66).136-143
13. Belokon S.A., Zolotukhin Yu.N., Kotov K.Yu. et al. Total Energy Control of Aircraft Longitudinal Motion // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. 2023. V. 59, No. 5. P. 580-591. URL: doi.org/ 10.3103/s8756699023050011 
14. Белоконь С.А. Золотухин Ю.Н., Мальцев А.С. Совместное управление скоростью и высотой полёта малого беспилотного летательного аппарата на основе полной энергии // Автометрия. 2024. Т. 60, № 3. С. 104-112. DOI: 10.15372/AUT20240310
15. Федулов В.А., Быков Н.В., Баскаков В.Д. Оценка эффективности системы поражения малоразмерных беспилотных летательных аппаратов методом имитационного моделирования // Системы управления, связи и безопасности. 2023. № 4. С. 63-104. 
16. Беляев П.Ю., Зикратов И.А. Исследование автономной навигации беспилотных летательных аппаратов на основе корреляционных методов сравнения изображений // Труды учебных заведений связи. 2024. Т. 10, № 5. С. 109‒118. 
17. Бондарев А.Н., Киричек Р.В. Обзор беспилотных летательных аппаратов общего пользования и регулирования воздушного движения БПЛА в разных странах // Информационные технологии и телекоммуникации. 2016. Т. 4, № 4. С. 13‒23. 
18. Бондарев А.Н. Бородин А.С., Киричек Р.В. Метод регулирования воздушного движения БПЛА в умных городах и сообществах // 72-я Всероссийская научно-техническая конференция, посвященная Дню радио (Санкт-Петербург, 20–28 апреля 2017): труды конференции. - Санкт-Петербург, ЛЭТИ им. В.И. Ульянова (Ленина), 2017. С. 186-188.  
19.  Kirichek R., Koucheryavy A. Internet of Things Laboratory Test Bed // Lecture Notes in Electrical Engineering. 2016. No. 348. P. 485-494. DOI: 10.1007/978-81-322-2580-5_44
20. Паршутин С.Г. Имитационная модель подготовки комплекса с беспилотными летательными аппаратами к полету // Вестник Московского авиационного института. 2024. Т. 31. № 1. С. 41–48. 
21. Солдатов А.С., Осипов А.А. Функциональная модель автоматизированной системы подготовки полетных заданий на испытательные полеты // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. Т. 5. С. 41-47. 
22. Кириллов В.Ю., Орешина М.Н. Модельные и стендовые испытания технических систем с использованием IT-технологий // Шаг в будущее: искусственный интеллект и цифровая экономика: Smart Nations: экономика цифрового равенства (Москва, 09-10 декабря 2019): сборник трудов. Москва: Государственный университет управлегия, 2020. Т. 2. С. 225-230. 
23. Орешина М.Н., Зверев А.П., Карпенко В.А., Ивлев А.Д. Разработка методологии и программного обеспечения управления и прогнозирования параметров сложных технических систем // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. Т. 4. С. 76-80. DOI: 10.24412/2071-6168-2023-4-76-80
24. Ageev A.M., Makarov I.V. The method of syntheses of hardware and software complexes for unmanned aerial vehicles fl ight control systems development // Journal of Siberian Federal University Engineering & Technologies. 2016. No. 9 (8). P. 1267-1278.  DOI: 10.17516/1999-494X-2016-9-8-1267-1278
25. Кабанов А.А., Федоров И.А. Архитектура системы управления цифровыми двойниками производств как основа интеграции различных моделей их представлений // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2022. № 82. С. 162- 176. DOI: 10.21667/1995-4565-2022-82-162-176
26. Солдатов А.С., Солдатов Е.С., Богомолов А.В. Технологическая платформа синтеза цифрового двойника летательного аппарата на основе технологий киберфизических систем // Шестнадцатая международная конференция «Управление развитием крупномасштабных систем» - MLSD'2023 (Москва, 26–28 сентября 2023): сборник трудов. – Москва: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2023. С. 1092-1099. DOI: 10.25728/mlsd.2023.1092

Скачать статью