Найти

Результаты поиска

• СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К МОНИТОРИНГУ И ПРОГНОЗИРОВАНИЮ ПРИРОДНЫХ ПОЖАРОВ: ОБЗОР И КОНЦЕПЦИЯ АВТОНОМНОЙ СИСТЕМЫ НА БАЗЕ БПЛА

  Н.Д. Болдырев , В. В. Гилка , А.С. Кузнецова , Д.А. Морозов

  58-80

  2025-12-30

  Аннотация ▼

  Природные пожары ежегодно наносят серьёзный урон экосистемам, экономике и безопасности населения, а своевременное обнаружение возгораний и прогнозирование их развития повышает оперативность реагирования на угрозу и позволяет оптимально распределять ресурсы при ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС). Существующие методы мониторинга ограничены скоростью обнаружения очагов возгорания и оперативностью их дальнейшего распростанения, что снижает эффективность действий спасательных служб. Для решения данной проблемы могут использоваться гетерогенные источники данных, включая беспилотные летательные аппараты (БПЛА), распределённые датчиковые сети, мобильные комплексы полевого наблюдения, наземные тепловизионные станции и т.д., которые могут способствовать проведению более точного анализа текущей обстановки и повышению достоверности прогнозных моделей распространения пожаров. Целью исследования стала разработка концепции автоматизированного подхода к мониторингу и прогнозированию природных пожаров на основе беспилотных летательных аппаратов. Мы считаем, что такой подход сумеет повысить оперативность обнаружения очагов возгорания и точность прогнозирования их распространения. Задачи включают анализ существующих методов мониторинга, формирование концепции системы, интегрирующей многоспектральную съёмку, оптимизированную передачу данных, автоматическую сегментацию и прогнозирование на основе машинного обучения, а также обеспечивающей взаимодействие оператора и специалистов по оповещению. В работе использовались методы сбора, анализа и передачи данных с БПЛА, обработка многоспектральных изображений, машинное обучение и нейронные сети для детекции очагов возгорания, алгоритмы сегментации изображений и имитационное моделирование для прогнозирования распространения огня, визуализация данных для поддержки принятия решений оператором и администратором, логирование и анализ результатов для обучения моделей, программная инженерия и технологии человеко-машинного взаимодействия. Система сократит время обнаружения и прогнозирования пожаров, предоставит возможность оператору запускать несколько дронов одновременно и автоматизирует обработку получаемых с них данных. Автоматизация процессов позволит сократить время реакции на ЧС и численность персонала, улучшить распределение ресурсов, повысить точность прогнозов и своевременность информирования экстренных служб. Это поможет снизить ущерб от природных пожаров и повысить безопасность населения и экосистем. Несмотря на существующие успехи, достигнутые в решении этой задачи, комплексная система, концепция которой описывается в данной статье, пока не существует в полной мере ни в России и странах СНГ, ни в западных и азиатских странах. Хотя отдельные компоненты, такие как БПЛА для мониторинга и искусственный интеллект (ИИ) для анализа данных, уже активно используются, интегрированного решения, которое бы объединяло все элементы (управление дронами, прогнозирование распространения огня в режиме, приближенном к реальному времени, передача данных и взаимодействие с экстренными службами), на данный момент нет. Эта концепция представляет собой новый подход, который может стать прорывной технологией для борьбы с природными катастрофами

• МЕТОДИКА АНАЛИЗА ОТКАЗОБЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ И АГРЕГАТОВ МУЛЬТИАГЕНТТНОЙ ГРУППЫ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

  А. С. Болдырев , А.Л. Веревкин , Л.С. Веревкина

  2022-01-31

  Аннотация ▼

  Областями применения CALS-технологий принято считать: совершенствование
  деятельности в области разнородных процессов, происходящих на всех этапах жизненного
  цикла (ЖЦ) продукции; управление цепочками поставок в течение всего ЖЦ продукции (от
  создания концепции изделия до его утилизации); электронная интеграция организаций(предприятий), участвующих в этих процессах на различных этапах ЖЦ; управление под-
  держкой ЖЦ продукции Одними из актуальных направлений развития в авиационной от-
  расли являются: мултиагентные технологии повышения эффективности летательных
  аппаратов (ЛА разного типа в группе и единой миссии) и CALS-технологии. В статье пред-
  ложена методика анализа отказобезопасности систем и агрегатов мультиагенттной
  группы ЛА в целом, по типам ЛА, их системам, агрегатам. Методика дана на примере
  статистических данных АП и ПАП 16 систем: пилотажно-навигационной, выхлопа, зажи-
  гания, топливной, управления, электроснабжения, кондиционирования; гидравлической,
  радиоаппаратуры связи, приборов контроля, и агрегатов: двигатель, воздушные винты,
  крылья, окна, фонарь, десяти самолетов Ан-2, Л-410, Як-40, Ан-24, Ту-134, Як-42, Ту-154,
  Ил-62, Ил-62М, Ил-86. В предложенной методике анализа статистических данных АП и
  ПАП используются преобразования с матрицами, которые позволяют не ограничиваться
  числом систем, агрегатов, и самих ЛА. Рассчитано время работы до функционального
  отказа систем и агрегатов по типам ЛА Определена средняя вероятность функционально-
  го отказа каждой из систем и агрегатов в мультиагентной группе, и время до функцио-
  нального отказа в целом мультиагентной группы из 10 ЛА, которое составило 132,5 часа и
  определено, что ПАП и АП с большей вероятностью произойдут с шасси и двигателем ЛА.
  Приведенная методика позволяет: соотносить количественные требования по надежно-
  сти к системам и агрегатам с учетом случайных факторов и факторов неопределенно-
  сти; давать оценку выполнимости установленных требований к надежности; проводить
  сравнительный анализ и обоснование выбора рационального варианта состава группы ЛА.

• ОПТИМИЗАЦИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРЫЛА ПЕРЕМЕННОЙ СТРЕЛОВИДНОСТИ

  А.Дж. Д. Аль-Хафаджи , Г. С. Панатов , А. С. Болдырев

  2023-08-14

  Аннотация ▼

  Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) могут иметь различные формы в зави-
  симости от типа и условий полета. В данной работе проведена оптимизация аэродинами-
  ческих свойств БПЛА за счет угла стреловидности крыла (угла стреловидности) для
  уменьшения волнового сопротивления и задержки начала дивергенции сопротивления. Для
  этого использовались модели беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), разработан-
  ные с пятью различными углами стреловидности крыла (15°, 20°, 25°, 30° и 35°) и различ-
  ным удлинением с постоянным коэффициентом конусности = 0,2. Каждое крыло было
  построено с аэродинамическим профилем для корневой и концевой хорд SD8020 с малым
  числом Маха, равным 0,058 (т. е. скоростью, равной 20 м/с). Все модели крыла были по-
  строены для трехмерного изображения с использованием программы SOLIDWORKS, а за-
  тем модели этого крыла были проанализированы с использованием ANSYS FLUENT. Были
  проведены расчеты значения аэродинамического качества для определения того, какой
  БПЛА имеет оптимальное значение подъемной силы и наименьшее лобовое сопротивление
  в зависимости от угла атаки (0°, 2° и 4°). Результаты показывают, что аэродинамические
  характеристики изменяются в зависимости от величины угла стреловидности и удлине-
  ния, максимальное аэродинамическое качество достигается у БПЛА с углом стреловидно-
  сти 15° и углом атаки 2°, минимальное аэродинамическое качество у БПЛА со стреловид-
  ностью угол 35°, а угол атаки 0°. Из-за постоянного коэффициента конусности, равного
  0,2, площадь крыла у каждой модели разная. Лучшая модель с максимальным отношением
  подъемной силы к лобовому сопротивлению имеет площадь крыла, равную 1,68 м2, а модель
  с минимальным аэродинамическим сопротивлением имеет площадь крыла, равную 0,65 м2.

• МЕТОДИКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ ГРУППОВОГО УПРАВЛЕНИЯ РОБОТИЗИРОВАННЫМИ ПЛАТФОРМАМИ

  А. С. Болдырев, А.Л. Веревкин, К. В. Пшихопова, Л. С. Веревкина

  2020-10-11

  Аннотация ▼

  Одним из актуальных направлений развития робототехники являются проектиро-
  вание систем группового управления. В предложенной структуре группа из пяти роботи-
  зированных платформ (РП) управляется с носимого или стационарного пультов. Такой
  состав группы предопределяет схемы с перестраиваемыми связями между составными
  частями и изменением принципов функционирования. В статье приведены эксперимен-
  тальные исследования вычислительной эффективности методов планирования траекто-
  рий РП в пространстве и определены оптимальный метод и требуемые параметры вы-
  числителя РП. Рассмотрены варианты схем с разным числом РП и модели холодного ре-
  зервирования РП, пультов и общего всей системы. При таком многообразии конфигураций
  возникают проблемы, обоснования и выбора методов расчета, и однозначного, обобщен-
  ного представления параметров надежности системы группового управления. Повышен-
  ные требования к надежности компонент системы группового управления, требуют
  точной оценки надежности и продиктованы значительной стоимостью оборудования и
  функциональным назначением. Разработанная методика предназначена для моделирова-
  ния надежности разработанной системы группового управления роботизированными
  платформами РП. В предложенной методике показано использование структурного,
  вероятностного и матричного методов для расчета моделей надежности системы груп-
  пового управления. А также предложен подход к моделированию надежности целочислен-
  ного, избыточного, скользящего, холодного резервирования РП и пультов управления. Полу-
  ченные результаты численных расчетов параметров надежности системы группового
  управления, позволяют оценить риски и выбирать режимы, в зависимости от требуемой
  эффективности выполнения миссии.