Модель оптимального траекторного управления группой носителей малогабаритных бортовых РЛС при формировании потока радиолокационных кадров


Авторы

Ненашев В. А.1*, Кузьменко В. П.1, Хатунцев П. Н.2, Третьяков Н. К.1

1. Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, ул. Большая Морская, 67, Санкт-Петербург, 190000, Россия
2. Военная академия воздушно-космической обороны имени Г. К. Жукова, ул. Жигарева, 50, Тверь, 170000, Россия

*e-mail: nenashev.va@yandex.ru

Аннотация

В исследовании рассматривается задача синтеза траекторного управления движением группы малых летательных аппаратов, оснащённых малогабаритными бортовыми радиолокационными станциями и осуществляющих групповой авиационной контроль земной поверхности. Целью исследования является разработка модели траекторного управления группой носителей МБРЛС, обеспечивающей формирование потока радиолокационных кадров высокого разрешения при одновременном повышении точности оценивания параметров объекта наблюдения по разноракурсным измерениям и соблюдении ограничений на движение носителей. Задача синтеза траекторного управления сформулирована как задача условной нелинейной оптимизации. В рамках предложенного подхода на дискретной временной сетке формирования радиолокационных кадров используются кинематическая модель движения группы носителей, модель многопозиционных измерений и рекуррентный расчёт матрицы нижней границы ковариации ошибки оценивания параметров объекта наблюдения. 
При синтезе управления учитываются ограничения на скорость, ускорение, минимально допустимую дистанцию между носителями и разрешение Численная валидация предложенного метода выполнена в имитационной модели для трёх сценариев начального положения объекта наблюдения. Полученные результаты подтверждают целесообразность применения предложенного подхода при разработке алгоритмов группового траекторного управления носителями бортовых радиолокационных станций и при реализации на их базе режимов многопозиционного наблюдения.

Ключевые слова:

малогабаритная бортовая радиолокационная станция; групповое управление; траекторное управление; поток радиолокационных видеокадров; разноракурсное радиолокационное наблюдение

Список источников

  1. Солёный С. В., Ненашев В. А., Кузьменко В. П. Метод объединения радиолокационных видеокадров с виртуальной моделью местности в группе малогабаритных бортовых РЛС // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. – 2025. – № 10. – С. 128–134.
  2. Солёный С. В., Ненашев В. А., Кузьменко В. П. Модель оперативного обнаружения и компенсации преднамеренных внешних воздействий в светодиодном канале связи малой бортовой РЛС // Труды МАИ. – 2025. – № 145. – С. 1–34.
  3. Солёный С. В., Ненашев В. А., Кузьменко В. П. Авиационный контроль земной поверхности на основе формирования видеокадров и методов группового технического зрения: монография. – СПб.: ГУАП, 2025. – 186 с. – ISBN 978-5-8088-2062-3.
  4. Гончаренко Я. В. Осуществление навигации беспилотных воздушных судов в зоне действия наземных радиотехнических систем // Труды МАИ. – 2025. – № 142.
  5. Xiong K., Cui G., Liao M., Gan L., Kong L. Transmit-Receive Assignment and Path Planning of Multistatic Radar-Enabled UAVs for Target Tracking in Stand-Forward Jamming // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. – 2024. – DOI: 10.1109/TAES.2024.3394794.
  6. Tun Y. K., Ei N. N., Hassan S. S., Stefanovic C., Huynh N. V., Alsenwi M., Hong C. S. Joint Beamforming and Trajectory Optimization for Multi-UAV-Assisted Integrated Sensing and Communication Systems // arXiv preprint. – 2025. – arXiv:2503.16915. – DOI: 10.48550/arXiv.2503.16915.
  7. Jiao H., Yan J., Pu W., Chen Y. Joint transmission resource allocation and path planning scheme for airborne radar cooperation in non-ideal detection environments // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. – 2025. – Vol. PP, No. 99. – P. 1–11. – DOI: 10.1109/TAES.2025.3604396.
  8. Ахмедов Э. М. Вопросы оптимизации расположения центра приема и управления разведывательными БПЛА с учетом отражений сигнала от городских застроек // Труды МАИ. – 2025. – № 142.
  9. Глушков А. Н., Коратаев П. Д., Частухин К. Р., Толстых М. Ю. Способ демодуляции биортогональных сигналов с двоичной фазовой 
  10. Фетисов С. Е. Повышение точности моноимпульсной пеленгации в многолучевых антенных решётках // Вестник Концерна ВКО «Алмаз-Антей». – 2022. – № 4 (43). – С. 18–24.
  11. Dhulashia D., Ritchie M. A. Multistatic radar distribution geometry effects on parameter estimation accuracy // IET Radar, Sonar & Navigation. – 2023. – Vol. 17, No. 1. – P. 1–16. – DOI: 10.1049/rsn2.12529.
  12. Верба В. С., Меркулов В. И., Харьков В. П. Подходы к оптимизации методов наведения на высокоскоростные интенсивно маневрирующие цели. Часть 2. Анализ возможностей различных способов оптимизации // Автоматика и телемеханика. – 2025. – № 1. – С. 44–62. – DOI: 10.31857/S0005231025010033.
  13. Bouzid A., Sierra-Sosa D., Elmaghraby A. A Robust Pedestrian Re-Identification and Out-Of-Distribution Detection Framework // Drones. – 2023. – Vol. 7, No. 6. – Art. 352. – DOI: 10.3390/drones7060352.
  14. Tan L., Zhao H. A multi-UAV rapid post-disaster search and rescue method based on deep reinforcement learning // Complex Intelligent Systems. – 2026. – Vol. 12. – Art. 41. – DOI: 10.1007/s40747-025-02166-3.
  15. Cao J., Wang Y., Li K., Zhu Y., Sun Q. Multi-UAV adaptive cooperative coverage search method based on area dynamic sensing // Journal of Computational Design and Engineering. 2025. Vol. 12, No. 4. P. 77–93. 
  16. Phadke A., Medrano F. A. Increasing Operational Resiliency of UAV Swarms: An Agent-Focused Search and Rescue Framework // Aerospace Research Communications. – 2024. – Vol. 1. – Art. 12420. – DOI: 10.3389/arc.2023.12420.
  17. Karthik V., Priya M., Ramkumar M., Nagarajan S. K. Point-ConNet: Integrated Power Allocation and Target Assignment for Efficient Multi-Target Tracking in Distributed Radar Networks // International Journal of Communication Systems. – 2025. – Vol. 38, No. 5. – Art. e70030. – DOI: 10.1002/dac.70030.
  18. 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. 113–127. – DOI: 10.51955/2312-1327_2024_1_113.
  19. Тачков А. А., Козов А. В., Курочкин С. Ю., Яковлев Д. С., Бузлов Н. А. Реализация траекторного регулятора наземного робототехнического комплекса на основе модельного прогнозирующего управления // Робототехника и техническая кибернетика. – 2022. – Т. 10, № 1. – С. 43–54. 
  20. Кадочников А. П., Тамасян Г. Ш., Пророк В. Я., Петрич Д. О. Метод обнаружения группы объектов на основе решения экстремальной задачи определения траектории // Воздушно-космические силы. Теория и практика. – 2024. – № 32. – С. 150–158.
  21. Зайцева А. А., Кильмаков Д. К., Зайцев Е. А., Култаев Д. Р., Белявцев М. В., Силин И. П. Разработка алгоритма управления группой беспилотных летательных аппаратов самолетного типа // Электротехнические и информационные комплексы и системы. – 2023. – Т. 19, № 3. – С. 179–188. – DOI: 10.17122/1999-5458-2023-19-3-179-188.

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2026

 Вход