Підвищення безпеки та ефективності запуску БПЛА літакового типу з використанням наземної безпілотної платформи

Автор(и)

  • Назар Михайлович Педченко Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Україна https://orcid.org/0000-0002-0018-4482
  • Аліна Сергіївна Янко Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Україна https://orcid.org/0000-0003-2876-9316
  • Олександр Ігорович Лактіонов Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Україна https://orcid.org/0000-0002-5230-524X
  • Богдан Радиславович Боряк Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Україна https://orcid.org/0000-0002-8114-7930

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.339881

Ключові слова:

наземна безпілотна платформа, БПЛА, збереження життя військових, дистанційний запуск, моделювання

Анотація

Об’єктом дослідження був процес запуску безпілотного літального апарата літакового типу. Безпілотні авіаційні комплекси військового призначення стрімко удосконалюються та стають все ефективнішими на полі бою та в тилу противника. Однак складне та мінливе середовище сучасного поля бою суттєво впливає на хід операцій підготовки та запуску безпілотних літальних апаратів. Тому забезпечення максимальної безпечності даних операцій буде одним з основних показників, які впливають на загальну ефективність застосування безпілотних комплексів. У той же час, операція запуску вимагає знаходження персоналу на відкритій місцевості. Тому актуальним завданням є пошук рішень по захисту екіпажів безпілотників від ураження противником. Таким рішенням може бути дистанційне керування запуском і безпілотного літального апарата. В роботі запропоновано варіант застосування наземних безпілотних платформ для дистанційного запуску безпілотних літальних апаратів літакового типу з метою зниження ймовірності враження противником екіпажів і обладнання безпілотних авіаційних комплексів. Здійснено моделювання та порівняння запуску безпілотного літального апарату літакового типу зі злітної смуги самостійно та за допомогою наземної безпілотної платформи. За результатами моделювання, запуск з платформи скорочує дистанцію розгону на 39,1% (зі 273,6 м до 166,7 м), а тривалість операції – більш ніж удвічі (з ~23 с до 9,2 с). У сукупності це дозволить знизити ймовірність враження безпілотного обладнання противником. Додатковою перевагою цього способу є зниження витрати пального. Він також дозволяє використовувати максимально ефективний для польоту гвинт, що неможливо при традиційному злеті. Зменшення вимог до міцності планера безпілотника дозволяє знизити його масу. Це дозволяє збільшити масу бойової частини чи розвідувального обладнання.

Біографії авторів

Назар Михайлович Педченко, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Доктор філософії

Кафедра нафтогазової інженерії та технології

Аліна Сергіївна Янко, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра комп'ютерних та інформаційних технологій і систем

Олександр Ігорович Лактіонов, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Кандидат технічних наук

Кафедра автоматики, електроніки та телекомунікацій

Богдан Радиславович Боряк, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Кандидат технічних наук

Кафедра автоматики, електроніки та телекомунікацій

Посилання

  1. Onyshchenko, S., Skryl, V., Hlushko, A., Maslii, O. (2023). Inclusive Development Index. Proceedings of the 4th International Conference on Building Innovations. Cham: Springer, 779–790. https://doi.org/10.1007/978-3-031-17385-1_66
  2. Laktionov, O., Yanko, A., Pedchenko, N. (2024). Identification of air targets using a hybrid clustering algorithm. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (4 (131)), 89–95. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.314289
  3. Yanko, A., Pedchenko, N., Kruk, O. (2024). Enhancing the protection of automated ground robotic platforms in the conditions of radio electronic warfare. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, 136–142. https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-6/136
  4. Laktionov, O., Yanko, A., Hlushko, A. (2024). Development of a hardware-software solution for detection of complex-shaped objects in video stream. Technology Audit and Production Reserves, 6 (2 (80)), 35–40. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.319799
  5. Barabash, O., Kyrianov, A. (2023). Development of control laws of unmanned aerial vehicles for performing group flight at the straight-line horizontal flight stage. Advanced Information Systems, 7 (4), 13–20. https://doi.org/10.20998/2522-9052.2023.4.02
  6. Xiaoning, Z. (2020). Analysis of military application of UAV swarm technology. 2020 3rd International Conference on Unmanned Systems (ICUS), 1200–1204. https://doi.org/10.1109/icus50048.2020.9274974
  7. Jackman, A. (2019). Consumer drone evolutions: trends, spaces, temporalities, threats. Defense & Security Analysis, 35 (4), 362–383. https://doi.org/10.1080/14751798.2019.1675934
  8. Edward, M. (2009). Exploring Transportation Applications of Small Unmanned Aircraft. Ite Journal, 79, 32–36. Available at: https://www.researchgate.net/publication/298279257_Exploring_Transportation_Applications_of_Small_Unmanned_Aircraft
  9. Yue, S. (2013). Small Unmanned Aircraft: Theory and Practice R. W. Beard and T. W. McLain Princeton University Press. 6 Oxford Street, Woodstock, OX20 1TW, UK. 2012. 300pp. Illustrated. £69.95. ISBN 978-0-691-14921-9. The Aeronautical Journal, 117 (1194), 861–861. https://doi.org/10.1017/s0001924000008496
  10. Cabarbaye, A., Leal, R. L., Fabiani, P., Estrada, M. B. (2016). VTOL aircraft concept, suitable for unmanned applications, with equivalent performance compared to conventional aeroplane. 2016 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS), 219–226. https://doi.org/10.1109/icuas.2016.7502649
  11. Liu, D., Liu, G., Hong, G. (2016). Analysis of Onboard Takeoff and Landing Characteristics for Unmanned Aerial Vehicles. AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference. https://doi.org/10.2514/6.2016-3376
  12. Novaković, Z., Medar, N. (2013). Analysis of a UAV Bungee Cord Launching Device. Scientific Technical Review, 63 (3), 41–47. Available at: http://www.vti.mod.gov.rs/ntp/rad2013/3-13/6/6.pdf
  13. Lütjens, K., Lau, A., Pfeiffer, T., Loth, S., Gollnick, V., Klimek, H. et al. (2012). Airport2030-Lösungen für den effizienten Lufttransport der Zukunft. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, 1–10. Available at: https://www.dglr.de/publikationen/2012/281494.pdf
  14. Austin, R. (2010). Unmanned aircraft systems: UAVS design, development and deployment. John Wiley & Sons Ltd. https://doi.org/10.1002/9780470664797
  15. Zhen, Z., Jiang, J., Wang, X., Li, K. (2017). Modeling, control design, and influence analysis of catapult-assisted take-off process for carrier-based aircrafts. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering, 232 (13), 2527–2540. https://doi.org/10.1177/0954410017715278
  16. Wang, Z., Gong, Z., Zhang, C., He, J., Mao, S. (2021). Flight Test of L1 Adaptive Control on 120-kg-Class Electric Vertical Take-Off and Landing Vehicles. IEEE Access, 9, 163906–163928. https://doi.org/10.1109/access.2021.3132963
  17. Fahlstrom, P. G., Gleason, T. J. (2012). Introduction to UAV Systems, Fourth Edition. https://doi.org/10.1002/9781118396780
  18. Novaković, Z., Medar, N. (2014). Design of UAV Elastic Cord Catapult. OTEH 2014. 6th International Scientific Conference on Defensive Technologies, 141–150. Available at: https://www.scribd.com/document/326791980/Zbornik-radova-sa-OTEH-2014
  19. Bertola, L., Cox, T., Wheeler, P., Garvey, S., Morvan, H. (2015). Electromagnetic launch systems for civil aircraft assisted take-off. Archives of Electrical Engineering, 64 (4), 535–546. https://doi.org/10.1515/aee-2015-0039
  20. Kloesel, K., Sayles, E., Wright, M., Marriott, D., Kuznetsov, S., Holland, L., Pickrel, J. (2009). First Stage of a Highly Reliable Reusable Launch System. AIAA SPACE 2009 Conference & Exposition. https://doi.org/10.2514/6.2009-6805
  21. Yi, Z., Heping, W. (2006). A study of structure weight estimating for high altitude long endurence (hale) unmanned aerial vehicle (UAV). ICAS-Secretariat-25th Congr. Int. Counc. Aeronaut. Sci. Available at: https://www.icas.org/icas_archive/ICAS2006/PAPERS/019.PDF
  22. Yanko, A., Krasnobayev, V., Martynenko, A. (2023). Influence of the number system in residual classes on the fault tolerance of the computer system. Radioelectronic and Computer Systems, 3, 159–172. https://doi.org/10.32620/reks.2023.3.13
  23. Ruban, I., Volk, M., Filimonchuk, T., Ivanisenko, I., Risukhin, M., Romanenkov, Y. (2018). The Method for Ensuring the Survivability of Distributed Computing in Heterogeneous Computer Systems. 2018 International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T), 233–237. https://doi.org/10.1109/infocommst.2018.8632099
  24. Ponochovniy, Y., Bulba, E., Yanko, A., Hozbenko, E. (2018). Influence of diagnostics errors on safety: Indicators and requirements. 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT), 53–57. https://doi.org/10.1109/dessert.2018.8409098
  25. Alsaidi, B., Joe, W. Y., Akbar, M. (2019). Computational Analysis of 3D Lattice Structures for Skin in Real-Scale Camber Morphing Aircraft. Aerospace, 6 (7), 79. https://doi.org/10.3390/aerospace6070079
  26. Onyshchenko, S., Zhyvylo, Y., Hlushko, A., Bilko, S. (2024). Cyber risk management technology to strengthen the information security of the national economy. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 136–142. https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-5/136
  27. Semenov, S., Jian, Y., Jiang, H., Chernykh, O., Binkovska, A. (2025). Mathematical model of intelligent UAV flight path planning. Advanced Information Systems, 9 (1), 49–61. https://doi.org/10.20998/2522-9052.2025.1.06
  28. Hrubel, M., Kraynyk, L., Mikhalieva, M., Zalypka, V., Manziak, M., Khoma, V. et al. (2024). Improving a methodology for estimating the cross-country ability of all-wheel-drive vehicles. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (1 (128)), 64–72. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.302833
Improving safety and efficiency for fixed-wing UAVs by utilizing an unmanned ground platform

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-10-30

Як цитувати

Педченко, Н. М., Янко, А. С., Лактіонов, О. І., & Боряк, Б. Р. (2025). Підвищення безпеки та ефективності запуску БПЛА літакового типу з використанням наземної безпілотної платформи. Technology Audit and Production Reserves, 5(2(85), 40–46. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.339881

Номер

Том 5 № 2(85) (2025): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Системи та процеси керування

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Nazar Pedchenko, Alina Yanko, Oleksandr Laktionov, Bohdan Boriak

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.