Розробка аналітичного методу оцінювання точності позиціонування літальних апаратів інфокомунікаційною мережею оптико-електронних станцій

Автор(и)

  • Андрій Дмитрович Тевяшев Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна https://orcid.org/0000-0001-5261-9874
  • Олег Васильович Земляний Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова Національної академії наук України, Україна https://orcid.org/0000-0002-0271-722X
  • Ігор Світославович Шостко Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна https://orcid.org/0000-0002-5612-3080
  • Дмитро Борисович Костарєв Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна https://orcid.org/0009-0006-7528-031X
  • Антон Костянтинович Парамонов Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна https://orcid.org/0000-0002-2124-064X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.312762

Ключові слова:

оптико-електронна станція, інфокомунікаційная мережа, моніторинг повітряного простору, літальні апарати

Анотація

Об'єктом дослідження є процеси моніторингу повітряного простору в видимому та інфрачервоному діапазонах частот інфокомунікаційною мережею оптико-електронних станцій траєкторних вимірювань.

Проблема, яка вирішується, – оцінювання точності позиціонування літальних апаратів у повітряному просторі в залежності від випадкових та систематичних похибок відеоспостереження.

Запропонований метод дає можливість аналітично оцінювати дисперсії координат місця розташування літальних апаратів в повітряному просторі на кожен момент часу в залежності від дисперсій похибок усіх складових процесів відеоспостереження.

Отримані результати:

  • математичні моделі відкритого та прихованого відеоспостереження інфокомунікаційною мережею оптикоелектронних станцій за траєкторіями руху літальних апаратів, які дозволяють отримати оцінки математичних очікувань координат їх розташування для кожного моменту часу відеоспостереження;
  • аналітичні залежності дисперсій геопозиціонування літальних апаратів від дисперсій похибок усіх складових процесів відеоспостереження.

Особливість методу – його практична незалежність від типу та розмірив літальних апаратів.  Обов'язковими умовами застосування методу є наявність метрологічних характеристик інструментальних засобів оптико-електронних станцій, а також отримання результатів синхронізованих вимірювань азимуту. кута місця (для прихованого) та похилої дальності (для відкритого відеоспостереження).

Чисельні значення оцінок середньоквадратичних відхилень помилок координат розташування літальних апаратів для різних умов відеоспостереження знаходяться в діапазоні від 0.1 до 0.35м., що  підтверджує ефективність використання інфокомунікаційної мережі оптико-електронних станцій як інструментального засобу для проведення високоточних траєкторних вимірювань

Біографії авторів

Андрій Дмитрович Тевяшев, Харківський національний університет радіоелектроніки

Доктор технічних наук, професор

Кафедра прикладної математики

Олег Васильович Земляний, Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова Національної академії наук України

Кандат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник

Відділ нелінійної динаміки електронних систем

Ігор Світославович Шостко, Харківський національний університет радіоелектроніки

Доктор технічних наук

Кафедра інфокомунікаційної інженерії імені В.В. Поповського

Дмитро Борисович Костарєв, Харківський національний університет радіоелектроніки

Кандидат технічних наук

Кафедра прикладної математики

Антон Костянтинович Парамонов, Харківський національний університет радіоелектроніки

Аспірант

Кафедра прикладної математики

Посилання

  1. Dodonov, A. G., Putyatin, V. G., Valetchik, V. A. (2004). Obrabotka opticheskih izmereniy traektorii letatel'nyh obektov. Reiestratsiya, zberihannia i obrobka danykh, 6 (1), 38–52. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/50702
  2. Putyatin, V. G., Dodonov, V. A. (2017). Ob odnoy zadache vysokotochnyh traektornyh izmereniy opticheskimi sredstvami. Reiestratsiya, zberihannia i obrobka danykh, 19 (2), 36–54. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/131676?show=full
  3. Dodonov, A. G., Putyatin, V. G., Valetchik, V. A. (2006). Postroenie informatsionno-analiticheskoy sistemy nauchno-issledovatel'skogo ispytatel'nogo poligona. Upravlyayuschie sistemy i mashiny, 4, 3–14.
  4. Shostko, I., Teviashev, A., Kulia, Y., Koliadin, A. (2020). Optical-electronic system of automatic detection and higt-precise tracking of aerial objects in real-time. Computer Modeling and Intelligent Systems, 2608, 784–803. https://doi.org/10.32782/cmis/2608-59
  5. Tevyashev, A., Shostko, I., Neofitnyi, M., Koliadin, A. (2019). Laser Opto-Electronic Airspace Monitoring System in the Visible and Infrared Ranges. 2019 IEEE 5th International Conference Actual Problems of Unmanned Aerial Vehicles Developments (APUAVD), 20, 170–173. https://doi.org/10.1109/apuavd47061.2019.8943887
  6. Tevjashev, A. D., Shostko, I. S., Neofitnyi, M. V., Kolomiyets, S. V., Kyrychenko, I. Yu., Pryimachov, Yu. D. (2019). Mathematical model and method of optimal placement of optical-electronic systems for trajectory measurements of air objects at test. Odessa Astronomical Publications, 32, 171–175. https://doi.org/10.18524/1810-4215.2019.32.182231
  7. Shostko, I., Tevyashev, A., Neofitnyi, M., Kulia, Y. (2020). Information-Measuring System of Polygon Based on Wireless Sensor Infocommunication Network. Data-Centric Business and Applications, 649–674. https://doi.org/10.1007/978-3-030-43070-2_28
  8. Shostko, I., Tevyashev, A., Neofitnyi, M., Ageyev, D., Gulak, S. (2018). Information and Measurement System Based on Wireless Sensory Infocommunication Network for Polygon Testing of Guided and Unguided Rockets and Missiles. 2018 International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T), 705–710. https://doi.org/10.1109/infocommst.2018.8632084
  9. Kondrat, V., Kostenko, O., Kornienko, O. (2018). The analysis optical-electronic means of investigation and the direction of their perfection for the purpose of increase of efficiency of fighting application armament and military equipment. Zbirnyk Naukovykh Prats Kharkivskoho Natsionalnoho Universytetu Povitrianykh Syl, 2 (56), 66–71. https://doi.org/10.30748/zhups.2018.56.08
  10. Lepikh, Ya. I., Santoniy, V. I., Budiyanska, L. M., Ivanchenko, I. O., Yanko, V. V. (2019). Optyko-elektronni systemy blyzhnoi lokatsiyi. Odesa: Odes. nats. un-t im. I. I. Mechnykova, 294. Available at: https://dspace.onu.edu.ua/server/api/core/bitstreams/54803387-9f29-431d-b8a5-546ad9e189fc/content
  11. Optychni vymiriuvannia (2014). Kyiv: NTUU «KPI», 190. Available at: https://ooep.kpi.ua/downloads/disc/oi/oms.pdf
  12. Zhdanyuk, B. F. (1978). Osnovy statisticheskoy obrabotki traektornyh izmereniy. M.: Sovetskoe radio, 384. Available at: http://libarch.nmu.org.ua/handle/GenofondUA/72515
  13. Shapiro, L., Stockman, D. (2013). Computer vision. PRENTICE HALL, 752. Available at: https://github.com/MaximovaIrina/picture_processing/blob/master/Шапиро%20Л.%20Компьютерное%20зрение.pdf
  14. Richard, S. (2010). Computer Vision: Algorithms and Applications. Springer, 957. Available at: https://vim.ustc.edu.cn/_upload/article/files/d4/87/71e9467745a5a7b8e80e94007d1b/4cd69b21-85d3-43ba-9935-fd9ae33da82b.pdf
  15. Zabulonov, Yu. L., Burtnyak, V. M., Odukalets, L. A. (2020). System of Automated Operative Control of Radiation Situation of Fast Reaction on the Literal Apparatus Base. Science and Innovation, 16 (3), 39–46. https://doi.org/10.15407/scin16.03.039
  16. Botsiura, O., Zakharov, I., Neyezhmakov, P. (2018). Reduction of the measurand estimate bias for nonlinear model equation. Journal of Physics: Conference Series, 1065, 212002. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1065/21/212002
  17. Zakharov, I. P., Botsyura, O. A. (2019). Calculation of Expanded Uncertainty in Measurements Using the Kurtosis Method when Implementing a Bayesian Approach. Measurement Techniques, 62 (4), 327–331. https://doi.org/10.1007/s11018-019-01625-x
  18. Zakharov, I. P., Neyezhmakov, P. I., Botsiura, O. A. (2019). Reduction of the bias of measurement uncertainty estimates with significant non-linearity of a model equation. Journal of Physics: Conference Series, 1379 (1), 012013. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1379/1/012013
  19. Lytvynenko, A. S., Petchenko, H. O., Liashenko, O. M., Didenko, O. M. (2021). Rozrakhunok i konstruiuvannia optyko-elektronnykh pryladiv. Kharkiv: KhNUMH im. O. M. Beketova, 139. Available at: https://eprints.kname.edu.ua/61225/1/18%20экз%20Розрахунок%202018%20%20печ.%2012Н.pdf
Розробка аналітичного методу оцінювання точності позиціонування літальних апаратів інфокомунікаційною мережею оптико-електронних станцій

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-10-23

Як цитувати

Тевяшев, А. Д., Земляний, О. В., Шостко, І. С., Костарєв, Д. Б., & Парамонов, А. К. (2024). Розробка аналітичного методу оцінювання точності позиціонування літальних апаратів інфокомунікаційною мережею оптико-електронних станцій. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(9 (131), 36–48. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.312762

Номер

Том 5 № 9 (131) (2024): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Andriy Tevyashev, Oleg Zemlyaniy, Igor Shostko, Dmytro Kostaryev, Anton Paramonov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.