RU2568161C2 - Method for adaptive-route control of manned aircraft - Google Patents
Method for adaptive-route control of manned aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2568161C2 RU2568161C2 RU2013117643/11A RU2013117643A RU2568161C2 RU 2568161 C2 RU2568161 C2 RU 2568161C2 RU 2013117643/11 A RU2013117643/11 A RU 2013117643/11A RU 2013117643 A RU2013117643 A RU 2013117643A RU 2568161 C2 RU2568161 C2 RU 2568161C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- route
- aircraft
- flight
- end point
- coordinates
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматизированным системам управления и может быть использовано в интересах повышения эффективности преодоления пилотируемым летательным аппаратом (ЛА) зоны огня наземных средств противовоздушной обороны.The invention relates to automated control systems and can be used in the interest of increasing the efficiency of overcoming by a manned aircraft (LA) the fire zone of ground-based air defense systems.
В настоящее время в ходе широкомасштабных боевых действий в районах боевого соприкосновения предполагается создавать многослойную, практически сплошную зону огня зенитных ракетных комплексов (ЗРК) с многократным перекрытием. В ходе локальных конфликтов предполагается создавать несплошную зону огня ЗРК очагового характера. Таким образом, в ходе боевых действий при выполнении летательными аппаратами ударных и истребительных задач должно учитываться серьезное противодействие со стороны зенитных ракетных средств противовоздушной обороны.Currently, during large-scale military operations in the areas of military contact, it is planned to create a multi-layer, almost continuous zone of fire of anti-aircraft missile systems (SAM) with multiple overlapping. In the course of local conflicts, it is proposed to create a discontinuous fire zone of focal-area air defense systems. Thus, in the course of combat operations, when aircraft perform strike and fighter missions, serious opposition from anti-aircraft missile defense systems should be taken into account.
Одним из наиболее распространенных способов снижения эффективности средств противовоздушной обороны является использование маневров летательного аппарата для срыва режима наведения и увеличения промаха зенитных управляемых ракет. Известен способ использования горизонтального маневра беспилотного летательного аппарата с целью нарушения устойчивости самонаведения управляемого средства поражения (ракеты) на летательный аппарат для заданных условий сближения этих объектов (Способ уклонения летательного аппарата от управляемых средств поражения. Заявка на изобретение №2002124531/11 от 16.09.2002. B64C 13/18, F42B 15/01, G05D 1/08, G05D 1/10). Авторами заявки для достижения полезного эффекта предложены формульные выражения расчета сигнала управления летательным аппаратом в горизонтальной плоскости. Однако реализация данного способа затруднена ввиду необходимости оперативного обнаружения старта зенитной управляемой ракеты, выявления ее типа и цели, обстрел которой ведется в данный момент, и расчета параметров маневра уклонения. Кроме того, предположенный маневр не всегда может быть применен для пилотируемых летательных аппаратов в силу необходимости длительного применения тангенциальных ускорений.One of the most common ways to reduce the effectiveness of air defense systems is to use maneuvers of the aircraft to disrupt the guidance mode and increase missed anti-aircraft guided missiles. There is a method of using the horizontal maneuver of an unmanned aerial vehicle to disrupt the stability of homing of a guided weapon (missile) onto an aircraft for given conditions of approaching these objects (Method of evading the aircraft from guided weapons. Application for invention No. 2002124531/11 of 09.16.2002. B64C 13/18, F42B 15/01, G05D 1/08, G05D 1/10). To achieve a useful effect, the authors of the application have proposed formulaic expressions for calculating the aircraft control signal in the horizontal plane. However, the implementation of this method is difficult due to the need to quickly detect the launch of an anti-aircraft guided missile, identify its type and target, which is being fired at the moment, and calculate the parameters of the evasion maneuver. In addition, the proposed maneuver cannot always be applied to manned aircraft due to the need for long-term use of tangential accelerations.
Аналогом предлагаемого способа является также известный способ реализации специального маневра, исключающего возможность экстраполяции параметров траектории летательного аппарата (Способ уменьшения вероятности поражения летательного аппарата средствами противовоздушной обороны. Заявка на изобретение №95101418/02 от 25.01.1995. F41H 13/00). Предложенный маневр объединяет в себе совокупность взаимно перемещающихся в узлах восьмерок, при этом летательный аппарат совершает полет по виткам спирали в плоскости, перпендикулярной направлению полета. Переход с одной восьмерки на другую осуществляется случайным образом. Применение данного способа обеспечит снижение вероятности поражения летательного аппарата средствами противовоздушной обороны, однако при этом существенно уменьшается тактический радиус ЛА и вероятность перехвата им воздушных целей в связи со значительным временем маневрирования и высоким расходом топлива. Таким образом, область применения изложенных способов для ЛА, выполняющих ударные и истребительные задачи в зоне действия зенитных ракетных средств противовоздушной обороны противника, значительно ограничена.An analogue of the proposed method is also a known method of implementing a special maneuver that excludes the possibility of extrapolating the parameters of the aircraft’s trajectory (Method of reducing the likelihood of damage to an aircraft by air defense means. Application for invention No. 95101418/02 of 01.25.1995. F41H 13/00). The proposed maneuver combines a set of eights mutually moving in nodes, while the aircraft flies along spirals in a plane perpendicular to the direction of flight. The transition from one eight to another is carried out randomly. The use of this method will reduce the likelihood of damage to the aircraft by means of air defense, however, this significantly reduces the tactical radius of the aircraft and the likelihood of it intercepting air targets due to the significant maneuvering time and high fuel consumption. Thus, the scope of the above methods for aircraft performing strike and fighter missions in the area of operation of the enemy anti-aircraft missile defense systems is significantly limited.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ оптимального обхода грозы, реализующий широко практикуемый в авиации обход летательными аппаратами опасных зон (Способ оптимального обхода грозы. Заявка на изобретение №2005137946/09 от 06.12.2005. G01S 13/95 (Прототип)).Closest to the proposed invention is a method of optimal bypass of a thunderstorm, which implements widely used in aviation aircraft bypass of hazardous areas (Method of optimal bypass of a thunderstorm. Application for invention No. 2005137946/09 of 06.12.2005. G01S 13/95 (Prototype)).
Известный способ (фиг.1) содержит прием и обработку сигналов молниевых разрядов 1, вычисление по ним координат молний 2, идентификацию их принадлежности к определенной грозе 3, вычисление текущих координат центров гроз с учетом движения и маневров летательного аппарата 4, измерение параметров его координат и скорости 5, а также индицирование информации о пространственном распределении молниевых разрядов 6, необходимой для пилотирования летательного аппарата при обходе грозы, и отличается процедурой определения границ области грозовой активности 7, в ходе которой радиус текущей молниевой зоны в процессе сближения летательного аппарата с грозой формируют таким образом, чтобы к началу обхода грозы по границе этой зоны за все предыдущее время сближения с грозой ни одна идентифицированная молния не наблюдалась за пределами границы ретроспективно интерполированной молниевой зоны, и не менее одной молнии находилось на ее границе, которая является кратчайшим путем обхода грозы при безопасности, определяемой количественно вероятностью попадания летательного аппарата во время обхода грозы в околомолниевое пространство, не выше априори заданной величины.The known method (figure 1) comprises receiving and processing signals of
К числу недостатков способа оптимального обхода грозы (прототип) следует отнести:The disadvantages of the method of optimal bypass of a thunderstorm (prototype) include:
- необходимость длительного накопления информации по пространственным характеристикам молниевой зоны;- the need for long-term accumulation of information on the spatial characteristics of the lightning zone;
- отсутствие возможности заблаговременно (то есть до старта летательного аппарата) сформировать маршрут с учетом маневра обхода опасной зоны;- the lack of the ability to formulate a route in advance (that is, before the start of the aircraft) taking into account the maneuver to bypass the danger zone;
- непредсказуемость временной динамики изменения границ области грозовой активности, обусловливающую сложность накопления репрезентативной статистики, необходимой для надежного определения границ опасной зоны.- unpredictability of the temporal dynamics of changes in the boundaries of the region of thunderstorm activity, which makes it difficult to accumulate representative statistics necessary for reliable determination of the boundaries of the danger zone.
Данные недостатки не позволяют использовать способ оптимального обхода грозы при обходе опасных зон в ходе преодоления ЛА системы противовоздушной обороны.These shortcomings do not allow the use of the method of optimal bypass of a thunderstorm when bypassing hazardous areas in the course of overcoming an aircraft air defense system.
Отмеченные недостатки устранены в заявляемом способе.The noted disadvantages are eliminated in the claimed method.
Задачей настоящего изобретения является снижение вероятности поражения пилотируемого летательного аппарата за счет обхода зон поражения зенитных ракетных комплексов противовоздушной обороны.The objective of the present invention is to reduce the likelihood of damage to a manned aircraft by bypassing the affected areas of anti-aircraft missile systems of air defense.
Предлагаемый адаптивно-маршрутный способ управления ЛА включает в себя полную совокупность действий наземной системы управления, обеспечивающей полет по маршруту, рассчитанному исходя из условия выполнения боевого задания при минимальной вероятности поражения. Основу для достижения положительного эффекта создает априорно известная дислокация средств противовоздушной обороны в районе предполагаемых боевых действий. Каждое из зенитных ракетных средств обладает определенными характеристиками, на основании которых может быть оценено пространственное распределение плотности вероятности поражения летательных аппаратов. Наиболее сложной является реализация адаптивно-маршрутного способа управления при выполнении задачи перехвата воздушной цели. Это обусловлено необходимостью одновременного сближения с воздушной целью, выполнения маневра обхода зон поражения и получения тактического преимущества при входе в зону применения оружия. Каждая из перечисленных частных задач является типовой штурманской задачей, в процессе многолетней практики были отработаны конструктивные подходы к их неавтоматизированному решению. Однако одновременное решение перечисленных задач в условиях жестких временных ограничений может быть получено только при использовании высокопроизводительных средств автоматизации.The proposed adaptive-route control method for an aircraft includes the entire set of actions of a ground-based control system that provides flight along a route calculated on the basis of the conditions for completing a combat mission with a minimum probability of defeat. The basis for achieving a positive effect is created by the a priori known deployment of air defense equipment in the area of the alleged military operations. Each of the anti-aircraft missile systems has certain characteristics, based on which the spatial distribution of the probability density of aircraft damage can be estimated. The most difficult is the implementation of the adaptive route control method when performing the task of intercepting an air target. This is due to the need for simultaneous rapprochement with an air target, to perform a maneuver to bypass the affected areas and to obtain a tactical advantage when entering the weapons use zone. Each of the listed private tasks is a typical navigational task; in the course of many years of practice, constructive approaches to their non-automated solution have been worked out. However, the simultaneous solution of these problems in the conditions of severe time constraints can be obtained only when using high-performance automation tools.
В качестве показателя опасности полета ЛА по маршруту L целесообразно использовать вероятность поражения P(L), оценки значения которой, исходя из статистической независимости событий поражения летательного аппарата наземными средствами противовоздушной обороны, могут быть получены в следующем виде:As an indicator of the danger of flying an aircraft along route L, it is advisable to use the probability of defeat P (L), estimates of the value of which, based on the statistical independence of the events of damage to an aircraft by ground-based air defense equipment, can be obtained as follows:
где P(L) - вероятность поражения ЛА группировкой зенитных ракетных комплексов при полете по маршруту L. Далее по тексту P(L) будем называть «показателем опасности маршрута L»;where P (L) is the probability of an aircraft being hit by a group of anti-aircraft missile systems during flight on route L. Hereinafter, P (L) will be called the “hazard indicator of route L”;
n - количество участков маршрута L;n is the number of sections of the route L;
pk - плотность вероятности поражения ЛА на k-м участке маршрута;p k is the probability density of the aircraft damage on the k-th section of the route;
m - количество зенитных ракетных комплексов;m is the number of anti-aircraft missile systems;
Ограниченность размеров зон поражения зенитными ракетами летательных аппаратов, связанная с наличием порога дальности стрельбы для зенитных ракетных комплексов, и разнесенность ограниченного числа средств противовоздушной обороны по территории, общепринятая для использования в условиях мирного времени, обусловливают неравномерность пространственного распределения плотности вероятности поражения воздушных объектов. Это создает предпосылки к адаптации маршрута полета пилотируемого ЛА к реальной дислокации средств ПВО противника в ходе спонтанно возникшего локального конфликта.The limited size of the zones of destruction of anti-aircraft missiles of aircraft, associated with the presence of a range threshold for anti-aircraft missile systems, and the diversity of a limited number of air defense systems in the territory, generally accepted for use in peacetime, cause the uneven spatial distribution of the probability density of damage to air objects. This creates the prerequisites for adapting the flight route of a manned aircraft to a real deployment of enemy air defense assets during a spontaneous local conflict.
Основу предлагаемого способа адаптивно-маршрутного управления составляют блоки расчета маршрута полета и контроля выполнения полетного задания.The basis of the proposed adaptive route control method consists of blocks for calculating the flight route and monitoring the performance of the flight mission.
Рассмотрим основные соотношения, используемые для расчета маршрута, при плоской траектории полета, т.е. при отсутствии изменений высоты полета. Кроме того, будем считать, что начало системы координат совпадает с началом полета ЛА, а ось OX проходит через точку расположения цели. Данные ограничения сделаны для устранения избыточной громоздкости формул и упрощения используемой системы индексации. При этом ограничения не имеют принципиального характера, а все последующие выкладки могут быть распространены на любую геометрию задачи и пересчитаны для произвольно расположенной системы координат.Consider the basic relationships used to calculate the route for a flat flight path, i.e. in the absence of changes in altitude. In addition, we assume that the origin of the coordinate system coincides with the start of the flight of the aircraft, and the OX axis passes through the target’s location. These restrictions are made to eliminate the excessive bulkiness of formulas and simplify the indexing system used. Moreover, the restrictions are not of a fundamental nature, and all subsequent calculations can be extended to any geometry of the problem and recalculated for an arbitrarily located coordinate system.
Исходными данными для расчета маршрута являются:The initial data for calculating the route are:
1. Множество (S) данных о типаже (fs), дислокации (xs, ys) и распределении плотности вероятности поражения ЛА (qs(x,y)) зенитных ракетных комплексов, входящих в состав группировки наземных средств ПВО противника:1. The set (S) of data on the type (f s ), dislocation (x s , y s ) and probability density distribution of the aircraft’s defeat (q s (x, y)) of anti-aircraft missile systems that are part of the enemy’s ground-based air defense system:
2. Координаты начала маршрута полета (x0=0, y0=0).2. The coordinates of the start of the flight route (x 0 = 0, y 0 = 0).
3. Множество (C) данных о типе цели (wc), координатах (xc(t1), yc(t1)) и скорости ее полета 
Для начала выполним расчет маршрута ЛА при выполнении ударной задачи, то есть для условий:To begin with, we will calculate the route of the aircraft when performing the shock task, that is, for the conditions:
Проведем дискретизацию области построения маршрута - разобьем ее на одинаковые прямоугольные области размером Δx×Δy. Выбор размеров Δx и Δy проводится исходя из условия обеспечения пренебрежимо малого изменения плотности вероятности поражения ЛА в пределах дискрета. Маршрут полета будем аппроксимировать в виде непрерывной ломаной кривой из n прямых отрезков, соединяющих между собой пары расчетных точек, в качестве которых будем использовать центры выбранных дискретов.We discretize the route construction area - we divide it into identical rectangular areas of size Δx × Δy. The choice of sizes Δx and Δy is based on the condition of providing a negligible change in the density of the probability of damage to the aircraft within the discrete range. We will approximate the flight route in the form of a continuous broken curve of n straight segments connecting the pairs of calculated points, for which we will use the centers of the selected discretes.
Координаты конечной точки первого участка (первого излома или узла) кривой определим как координаты одного из центров пяти соседних дискретов, в котором плотность вероятности поражения достигает минимального значения:The coordinates of the end point of the first section (the first kink or node) of the curve are defined as the coordinates of one of the centers of five adjacent discretes, in which the probability density of the lesion reaches a minimum value:
Возможны случаи неединственного решения уравнения (3), наиболее характерна эта ситуация для участков в начале маршрута и на большом удалении от зон поражения ЗРК. Пусть для определенности их будет три:Cases of non-unique solution of equation (3) are possible, this situation is most typical for sections at the beginning of the route and at a great distance from the zones of destruction of air defense systems. Let there be three for definiteness:
где 
Для выбора наиболее рационального решения выполним лексикографическое упорядочение (ранжирование) возможных альтернатив (4) в соответствии со значениями следующих геометрических характеристик:To select the most rational solution, we perform lexicographic ordering (ranking) of possible alternatives (4) in accordance with the values of the following geometric characteristics:
угол между прямыми, одна из которых проходит через конечную точку первого участка и конечную точку маршрута, а вторая - через начальную и конечную точки маршрута;the angle between the lines, one of which passes through the end point of the first section and the end point of the route, and the second through the start and end points of the route;
удаление конечной точки первого участка от конечной точки маршрута;removal of the endpoint of the first leg from the endpoint of the route;
протяженность первого участка маршрута.the length of the first leg of the route.
С этой целью последовательно используются следующие критерии:For this purpose, the following criteria are consistently used:
Результатом проведенных вычислений являются характеристики первого участка маршрута - координаты конечной точки (x1,y1), показатель опасности полета 
Для определения координат конечной точки каждого k-го участка маршрута будут аналогично сравниваться значения плотности вероятности поражения в центрах пяти соседних дискретов, координаты которых имеют вид:To determine the coordinates of the endpoint of each k-th section of the route, the likelihood of damage probability density at the centers of five neighboring discretes, the coordinates of which are of the form:
где 
В качестве конечной точки k-го участка определим центр того дискрета, плотность вероятности поражения ЛА в котором достигает минимума -
Необходимым и достаточным условием определения координат конечной точки k-го участка является нахождение единственного решения уравнения (7). При наличии g решений уравнения (7) для выбора наиболее оптимального решения необходимо выполнить лексикографическое упорядочивание (ранжирование) возможных альтернатив 
Данную процедуру выполним для каждого из n прямолинейных отрезков, совокупностью которых будем аппроксимировать маршрут полета.We perform this procedure for each of the n straight-line segments, the combination of which will approximate the flight route.
Таким образом, в результате проведенных процедур будут определены элементы прямоугольной матрицы, содержащей координаты последних точек участков маршрута (xk,yk), плотность вероятности поражения в этих точках (pk), а также длину участка маршрута (lk). На основании данной информации рассчитываются общие характеристики маршрута, такие как показатель опасности P(L) и общая протяженность l:Thus, as a result of the procedures performed, elements of a rectangular matrix containing the coordinates of the last points of the route sections (x k , y k ), the probability density of damage at these points (p k ), and the length of the route section (l k ) will be determined. Based on this information, the general characteristics of the route are calculated, such as the hazard indicator P (L) and the total length l:
По завершении расчетов общих характеристик маршрута проводится их сопоставление с предельными значениями. При превышении показателем опасности полета порогового значения P0 производится расчет маршрута при обратном пошаговом проходе - от точки расположения цели к начальной точке маршрута. Для этого используется алгоритм (3-6) при соответствующем преобразовании системы координат. Полученная в результате величина (P(L-1)) также сравнивается с пороговой величиной, и маршрут, рассчитанный при обратном пошаговом проходе, используется в качестве основного при P(L-l)<P0. В противном случае (т.е. при P(L-l)>P0) задаче присваивается категория «Особо опасное задание», которая должна быть учтена при планировании боевых действий.Upon completion of the calculations of the general characteristics of the route, they are compared with the limit values. If the flight hazard indicator exceeds the threshold value P 0 , the route is calculated for the reverse step-by-step passage from the target location to the starting point of the route. For this, the algorithm (3-6) is used with the corresponding transformation of the coordinate system. The resulting value (P (L -1 )) is also compared with the threshold value, and the route calculated with the reverse step-by-step passage is used as the main one with P (L- l ) <P 0 . Otherwise (i.e., when P (L -l )> P 0 ), the task is assigned the category “Particularly Dangerous Task”, which must be taken into account when planning combat operations.
А в случае l>lпред проводится повторный расчет маршрута с измененным условием обтекания опасной зоны, при котором в число возможных вариантов расположения конечной точки каждого k-го участка маршрута включают координаты тех центров дискретов, в которых плотность вероятности поражения отличается от 
В результате данного подхода уменьшается длина обхода зоны поражения, что проведет к увеличению опасности полета. Таким образом, предложенный способ может быть применен и при необходимости выполнения задания любой ценой, которая может быть обусловлена объективными обстоятельствами. Однако и в этих условиях способ адаптивно-маршрутного управления обеспечивает расчет минимально достижимого уровня опасности задания.As a result of this approach, the length of the bypass of the affected area is reduced, which will lead to an increase in flight danger. Thus, the proposed method can be applied and, if necessary, perform tasks at any cost, which may be due to objective circumstances. However, even in these conditions, the adaptive route control method provides the calculation of the minimum achievable hazard level of the task.
Методика построения оптимального маршрута ЛА для случая перехвата воздушной цели, в отличие от изложенного выше для случая ударной задачи, должна содержать выбор алгоритма сближения с воздушной целью, расчет маршрута сближения с целью, алгоритм ограничения области построения допустимых маршрутов и построение маршрута, минимизирующего опасность полета.The methodology for constructing the optimal aircraft route for the case of intercepting an air target, in contrast to the one described above for the case of a strike task, should include the choice of an approach algorithm for an aerial target, calculation of an approach route for a target, an algorithm for limiting the area of constructing feasible routes, and building a route that minimizes flight danger.
Выбор алгоритма перехвата воздушной цели состоит в определении функции r(t), которая обеспечивает выполнение неравенстваThe choice of an air target interception algorithm consists in determining the function r (t), which ensures the fulfillment of the inequality
где: 
t - длительность преследования цели;t is the duration of the pursuit of the goal;
Δr - размер области применения бортовых управляемых ракет по цели;Δr is the size of the field of application of onboard guided missiles on target;
τ0 - предельная длительность преследования цели.τ 0 - the maximum duration of the pursuit of the goal.
Решение системы дифференциальных уравнений (10) в виде 
1. Движение цели экстраполируется в виде прямолинейного полета с постоянной скоростью 
2. Для сближения с целью ЛА использует один из классических алгоритмов: параллельного сближения, погони, перехвата, маневра или трехточки.2. For approaching with a view to the aircraft uses one of the classical algorithms: parallel approach, chase, interception, maneuver or three-point.
Выбор алгоритма преследования практически всегда является неоднозначным. Так, исходя из условий помехоустойчивости и простоты реализации, приоритет при решении задач близкого типа имеет выбор метода параллельного сближения, далее по степени убывания идут методы погони, перехвата, маневра и трехточки. По условиям повышения точности наведения, снижения нормальных ускорений и вероятности ошибки, а также гладкости траектории на первом месте стоит метод погони, а затем следуют методы перехвата, маневра и трехточки. Изложенный перечень методов и их приоритеты могут быть использованы в качестве основы при выборе метода преследования в рамках предлагаемого способа.The choice of a pursuit algorithm is almost always ambiguous. So, based on the conditions of noise immunity and ease of implementation, the priority in solving problems of a similar type is the choice of the method of parallel approach, then the methods of pursuit, interception, maneuver and three-point follow in descending order. According to the conditions of increasing the accuracy of guidance, reducing normal accelerations and the probability of error, as well as the smoothness of the trajectory, the chase method is in the first place, and then the methods of interception, maneuver and three-point follow. The above list of methods and their priorities can be used as a basis when choosing a method of pursuit in the framework of the proposed method.
Использование гипотезы о равномерном и прямолинейном полете цели, которая может быть и пилотируемым объектом, обусловливает возможность появления непредсказуемых ошибок наведения. В этой связи в процессе преследования необходимо проводить периодическую проверку точности экстраполяции координат цели по данным информационных средств, а также соответствующую коррекцию маршрута сближения при обнаружении критической величины ошибки. Таким образом, реализация предлагаемого адаптивно-маршрутного способа управления в виде итерационной процедуры, выполняемой с момента начала выполнения полетного задания вплоть до входа ЛА в зону применения оружия, может обеспечить компенсацию возможных неточностей исходных данных, использованных для расчета маршрута, а также фиксацию моментов завершения соответствующих этапов полета.Using the hypothesis of a uniform and rectilinear flight of the target, which can also be a manned object, makes it possible that unpredictable guidance errors appear. In this regard, in the process of pursuit, it is necessary to periodically check the accuracy of extrapolation of the target coordinates according to information tools, as well as the corresponding correction of the approach route when a critical error value is detected. Thus, the implementation of the proposed adaptive-route control method in the form of an iterative procedure, performed from the moment the flight task begins to run until the aircraft enters the weapons use zone, can compensate for possible inaccuracies in the initial data used to calculate the route, as well as fix the completion times of the corresponding stages of flight.
В процессе сближения с воздушной целью ЛА имеет крайне ограниченные возможности по обходу зон поражения наземных средств противовоздушной обороны. Более значительная свобода маневра может появиться при наличии на борту ракет типа «воздух-воздух» дальнего действия. На основании этого будем считать, что все маршруты, не приводящие к нарушению временного баланса сближения с целью, должны принадлежать ограниченной пространственной области. Продольной осью области является криволинейный маршрут перехвата 
Выполнение ограничений по протяженности маршрута является критерием для завершения расчета маршрута полета ЛА.Compliance with the length of the route is the criterion for completing the calculation of the flight route of the aircraft.
После этого происходит формирование полетного задания, содержащего в формализованном виде результаты выполнения следующих процедур:After this, the formation of the flight mission occurs, containing in a formalized form the results of the following procedures:
- сглаживания ломаной линии, аппроксимирующей маршрут полета и рассчитанной для обеспечения минимальной вероятности поражения ЛА при полете в зоне действия зенитных ракетных комплексов с учетом ограничения протяженности маршрута. Процедура сглаживания проводится на основе полиномиальной аппроксимации маршрута и предназначена для снижения нормальных ускорений и уменьшения нагрузки летчика при управлении ЛА;- smoothing the broken line approximating the flight route and calculated to ensure the minimum probability of aircraft damage when flying in the coverage area of anti-aircraft missile systems, taking into account the limitation of the length of the route. The smoothing procedure is carried out on the basis of a polynomial approximation of the route and is designed to reduce normal acceleration and reduce the load of the pilot when flying;
- преобразования маршрута в совокупность координат поворотных пунктов для ввода в бортовой комплекс управления.- transformation of the route into a set of coordinates of turning points for input into the onboard control complex.
Кроме того, полетное задание в формализованном виде должно содержать структурированный массив данных, включающий набор показателей по району проведения полетов и существующей тактической обстановке, а также содержанию решаемой боевой задачи.In addition, the flight mission in a formalized form should contain a structured data array, including a set of indicators for the flight area and the existing tactical situation, as well as the content of the combat mission to be solved.
В процессе полета ЛА проводится контроль выполнения полетного задания с целью адаптации к возможным неточностям исходных данных, использованных для расчета маршрута, а также с целью фиксации моментов завершения соответствующих этапов полета. Для этого проводится совместная обработка данных полетного задания и актуальных данных, полученных информационными средствами. Контроль включает периодическую проверку наличия изменений типажа и дислокации зенитных ракетных комплексов, а также оценку ошибки прогноза координат цели, отклонения ЛА от расчетного маршрута и расстояния до конечной точки. Период проведения проверок определяется наличием запросов и возможностями информационных средств.During the flight of an aircraft, the mission is monitored to adapt to possible inaccuracies in the initial data used to calculate the route, as well as to record the completion times of the corresponding phases of the flight. For this, joint processing of flight mission data and relevant data obtained by information tools is carried out. The control includes periodically checking for changes in the type and deployment of anti-aircraft missile systems, as well as evaluating the error in predicting the coordinates of the target, the deviation of the aircraft from the calculated route and the distance to the end point. The period of inspections is determined by the availability of requests and the capabilities of information tools.
Необходимость проверки изменения типажа и дислокации зенитных ракетных комплексов связана с возможной неточностью или неполнотой использованных ранее исходных данных, а также с возможным перемещением мобильных средств ПВО. Проверка состоит в попарном сопоставлении элементов двух множеств, одно из которых составляют исходные данные по группировке средств противовоздушной обороны, использованные при расчете маршрута полета ЛА, а второе - содержит более актуальные данные различных видов разведки по реальному составу и по координатам зенитных ракетных комплексов, дислоцированных в районе проведения полетов. При обнаружении несовпадения элементов множеств вводятся соответствующие изменения в состав исходных данных, по которым далее проводится расчет маршрута в соответствии с изложенной выше методикой.The need to verify changes in the type and deployment of anti-aircraft missile systems is associated with the possible inaccuracy or incompleteness of the previously used source data, as well as with the possible movement of mobile air defense systems. The check consists in pairwise comparison of the elements of two sets, one of which is the initial data on the grouping of air defense equipment used in calculating the flight route of the aircraft, and the second contains more relevant data of various types of reconnaissance on the real composition and coordinates of the anti-aircraft missile systems deployed in flight area. If a discrepancy between the elements of the sets is detected, corresponding changes are introduced into the composition of the initial data, according to which the route is further calculated in accordance with the above methodology.
Оценка ошибки прогноза координат цели связана с использованием экстраполяции динамики движения воздушной цели, с ошибками определения исходных координат или возможными перемещениями наземных объектов. При выявлении несовпадения прогнозируемых и измеренных координат, превышающего пороговую величину, в состав исходных данных вводятся новые пространственно-временные координаты цели, для которых далее проводится повторный расчет маршрута полета ЛА.Estimation of the error of forecasting the coordinates of the target is associated with the use of extrapolation of the dynamics of the movement of an air target, with errors in determining the initial coordinates or possible movements of ground objects. When identifying discrepancies between the predicted and measured coordinates that exceed the threshold value, new spatial and temporal coordinates of the target are introduced into the source data, for which a further calculation of the flight route of the aircraft is performed.
Оценка отклонения ЛА от расчетного маршрута проводится в интересах исправления возможных ошибок пилотирования или обеспечения возможности последующего адаптивно-маршрутного управления при решении летчика или офицера боевого управления о выборе другого маршрута. При обнаружении отклонения, превышающего пороговую величину, проводится, как и в предыдущих процедурах проверки, повторный расчет маршрута полета ЛА.An assessment of the deviation of the aircraft from the calculated route is carried out in the interest of correcting possible pilot errors or providing the possibility of subsequent adaptive route control when the pilot or combat control officer decides on choosing a different route. If a deviation is found that exceeds the threshold value, a recalculation of the flight route of the aircraft is carried out, as in previous verification procedures.
По результатам повторного расчета маршрута проводится корректировка полетного задания.Based on the results of the re-calculation of the route, the flight task is adjusted.
Оценка расстояния до конечной точки выполняется в интересах заблаговременной подготовки маршрута для последующего этапа полета. Под конечной точкой маршрута при полете к цели понимается точка предполагаемой встречи (для истребительной задачи) или точка местонахождения цели (для ударной задачи), а при обратном полете - контрольная точка аэродрома посадки. Условием начала подготовки последующего этапа полета является пересечение границы области применения оружия или границы ближней зоны аэродрома посадки соответственно. В случае если расстояние до конечной точки превышает пороговое значение, то делается запрос на актуализацию данных по району полетов. Если расстояние меньше порогового значения, то в случае полета к цели реализуется режим автономной атаки цели, а в случае полета к аэродрому посадки ЛА переходит под управление руководителя полетов и готовится к посадке.The assessment of the distance to the end point is carried out in the interests of preparing the route in advance for the next phase of the flight. The end point of the route when flying to a target is the point of the intended meeting (for a fighter task) or the point of location of the target (for a strike task), and in the return flight - the control point of the landing aerodrome. A prerequisite for the preparation of the next phase of flight is the crossing of the border of the scope of use of the weapon or the border of the near zone of the landing aerodrome, respectively. If the distance to the end point exceeds the threshold value, then a request is made for updating the data on the flight area. If the distance is less than the threshold value, then in the case of a flight to the target, an autonomous target attack mode is implemented, and in the case of a flight to the landing aerodrome, the aircraft passes under the control of the flight director and prepares for landing.
Учитывая, что в ходе одного боевого вылета ЛА чаще всего приходится дважды пересекать зону действия средств противовоздушной обороны, предлагаемый способ управления должен также осуществляться в процессе полета ЛА к аэродрому посадки. При этом маршрут, соединяющий район выхода ЛА из атаки с районом входа в ближнюю зону аэродрома, рассчитывается аналогично маршруту для ударной задачи, а основными соотношениями являются выражения (3)-(10). Исходными данными для расчетов являются координаты выхода из атаки (начало маршрута), координаты аэродрома посадки (конец маршрута) и информация о тактической обстановке в районе полетов. Дополнительные сложности составляет громоздкая процедура пересчета координатной информации к виду, использованному ранее при расчете маршрута полета к цели.Considering that during one combat flight of an aircraft, it is most often necessary to cross the air defense coverage area twice, the proposed control method should also be carried out during the flight of the aircraft to the landing aerodrome. In this case, the route connecting the area where the aircraft leaves the attack with the area of entry into the near zone of the aerodrome is calculated similarly to the route for the strike task, and the main relations are expressions (3) - (10). The initial data for the calculations are the coordinates of the exit from the attack (beginning of the route), the coordinates of the landing aerodrome (end of the route) and information about the tactical situation in the flight area. An additional complication is the cumbersome procedure for recalculating coordinate information to the form used earlier in calculating the flight route to the target.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
Способ адаптивно-маршрутного управления осуществляется в ходе подготовки (планирования) и в процессе ведения боевых действий пилотируемыми летательными аппаратами.The adaptive route control method is carried out in the course of preparation (planning) and in the process of conducting combat operations with manned aircraft.
На этапе планирования боевых действий применение предлагаемого способа обеспечивает расчет маршрута полета и формирование полетного задания для выполнения ударной или истребительной задачи. При этом выполняется автоматизированная обработка информации о тактической обстановке в районе полетов и о характеристиках намеченных целей.At the stage of planning combat operations, the application of the proposed method provides the calculation of the flight route and the formation of the flight mission to perform a strike or fighter mission. In this case, automated processing of information about the tactical situation in the flight area and about the characteristics of the intended targets is performed.
В процессе ведения боевых действий ЛА предлагаемый способ реализует контроль выполнения полетного задания, целью которого является снижение ошибок наведения и фиксация моментов завершения этапов полета. При этом выполняется совместная автоматизированная обработка данных полетного задания, разработанного на этапе планирования, и актуальных данных, периодически получаемых от информационных средств.In the process of conducting combat operations, the proposed method implements control over the performance of a flight mission, the purpose of which is to reduce guidance errors and fix the moments of completion of flight phases. At the same time, joint automated processing of the flight mission data developed at the planning stage and the actual data periodically received from information tools is performed.
Реализация предлагаемого способа включает выполнение следующей последовательности действий (фиг.2).The implementation of the proposed method includes the following sequence of actions (figure 2).
Выполняется ввод исходных данных 1, в состав которых входят состав и дислокация зенитных ракетных средств противовоздушной обороны противника, а также тип и характеристики целей. Проводится определение типа цели 2, что обусловливает содержание и последовательность выполнения последующих процедур.The
В случае когда цель является наземным объектом, на основе результатов обработки исходных данных выполняется процедура определения границ области построения маршрута 3.In the case where the target is a ground-based object, based on the results of processing the initial data, the procedure for determining the boundaries of the
В случае если намеченная цель является воздушным объектом, выполняется процедура экстраполяции маршрута цели 4 на основе гипотезы о прямолинейном полете с постоянной скоростью. Результаты оценок служат основой для проведения процедуры выбора алгоритма преследования цели 5. Далее выполняется процедура расчета границ области построения маршрутов ЛА 6, представляющей собой круговой цилиндр, осью которого служит криволинейный маршрут, реализующий выбранный ранее алгоритм перехвата, а радиус горизонтального сечения составляет около 70% предельной дальности применения ракет «воздух-воздух». На основании информации о типе воздушной цели и данных о ее бортовом вооружении проводится процедура оценки условий получения тактического преимущества при атаке воздушной цели 7. Результатом проведенной обработки данных является полный набор пространственно-временных характеристик области построения маршрута при выполнении истребительной задачи.If the intended target is an airborne object, the procedure for extrapolating the route of
Результаты, полученные при выполнении процедуры определения границ района полетов 3 и процедуры оценки условий получения тактического преимущества 7, используются для проведения процедуры разбиения области построения маршрута на прямоугольные фрагменты 8, а затем процедуры вычисления для каждого из фрагментов вероятности поражения ЛА зенитными ракетами 9. В соответствии с представленным алгоритмом (выражения (3)-(8)) далее выполняется процедура пошагового выбора участков маршрута 10, результатом которой является наполнение матрицы размером 4×N, содержащей координаты точек излома и значения вероятности поражения на k-м участке полета (или дискрете) и длины пути между центрами (k-1)-го и k-го участков. На этой основе проводится процедура расчета показателей маршрута 11, таких как общая опасность полета по маршруту и количество топлива, необходимого для полета, а также процедура проверки выполнения граничных условий 12. При невыполнении хотя бы одного из неравенств (9) должна быть выполнена процедура изменения условий построения маршрута 13. При этом по выбору оператора вводится инверсный порядок прохождения участков маршрута (то есть от конечной точки к его началу) или дополнительное условие для расширения числа альтернатив на каждом участке маршрута, заданное выражением (11). После чего повторно выполняется последовательность процедур пошагового выбора участков маршрута 10, расчета общих характеристик маршрута 11 и проверки выполнения граничных условий 12. Этот цикл повторяется при переборе различных изменений в условиях построения маршрута, вплоть до обеспечения выполнения граничных условий, после чего выполняется процедура формирования (корректировки) полетного задания 14. По выполнении изложенной совокупности процедур проводятся организационно-технические мероприятия по планированию боевой работы и по подготовке выполнения поставленных задач.The results obtained when performing the procedure for determining the boundaries of
После взлета ЛА и в процессе последующего его полета при получении обновленных данных по тактической обстановке в районе полетов выполняется процедура ввода актуальных данных 15. Далее проводится процедура проверки изменения типажа и дислокации зенитных ракетных комплексов 16, состоящая в сопоставлении данных, использованных ранее при формировании полетного задания, с актуальными данными. При обнаружении изменений состава и/или дислокации средств противовоздушной обороны выполняется процедура ввода скорректированных исходных данных 1, после чего повторяется последовательность выполнения процедур со 2 по 14 в порядке, изложенном выше. Результатом выполнения является коррекция полетного задания, сформированного ранее, с целью учета обнаруженных изменений в группировке средств противовоздушной обороны. В ходе дальнейшего полета ЛА после получения актуальных данных вновь выполняются процедуры ввода актуальных данных 15 и проверки изменений типажа и дислокации зенитных ракетных комплексов 16. При этом повторно проверяется адекватность состава и дислокации огневых средств противовоздушной обороны, учтенных в скорректированном полетном задании, их реальному состоянию. При выявлении неточности учета средств противовоздушной обороны далее повторно проводятся процедуры с 1 по 16, вплоть до обеспечения необходимой точности учета данных по тактической обстановке.After the aircraft takes off and in the course of its subsequent flight, upon receipt of updated data on the tactical situation in the flight area, the procedure for entering relevant data is carried out 15. Next, the procedure for checking the type and deployment of anti-aircraft missile systems 16 is carried out, which consists in comparing the data used earlier in the formation of the flight mission , with current data. If changes in the composition and / or deployment of air defense equipment are detected, the procedure for entering the adjusted
Если по результатам процедуры проверки изменений типажа и дислокации зенитных ракетных комплексов 16 выявлена достаточная полнота и точность учета типажа и дислокации средств противовоздушной обороны, то далее проводится процедура оценки ошибки прогноза координат цели 17. При этом сопоставляются координаты цели, полученные ранее или, в случае выполнения задачи перехвата, экстраполированные на момент получения актуальных данных, и координаты цели, измеренные информационными средствами. Если ошибка превышает пороговую величину, то далее выполняется последовательность процедур с 1 по 14 в порядке, изложенном выше. Результатом обработки будет коррекция полетного задания для учета выявленного изменения координат цели. В ходе дальнейшего полета ЛА после получения актуальных данных вновь выполняются процедуры ввода актуальных данных 15, проверки изменений типажа и дислокации зенитных ракетных комплексов 16, а также оценки ошибки прогноза координат цели 17. При неточности прогноза координат цели далее повторно проводятся процедуры с 1 по 17, вплоть до обеспечения необходимой точности.If, according to the results of the procedure for checking changes in the type and location of anti-aircraft missile systems 16, sufficient completeness and accuracy of taking into account the type and location of air defense systems is revealed, then the procedure for evaluating the forecast error of the coordinates of the target 17 is carried out. In this case, the coordinates of the target obtained earlier or, if interception tasks extrapolated at the time of receipt of relevant data, and target coordinates measured by information tools. If the error exceeds the threshold value, then the sequence of
Если ошибка координат при выполнении процедуры 17 не превышает порогового значения, то далее выполняется процедура оценки отклонения ЛА от маршрута 18. При этом сопоставляются реальные координаты ЛА, измеренные информационными средствами, и предполагаемые координаты ЛА, рассчитанные на момент проведения измерений для условий точного выполнения полетного задания. В зависимости от величины отклонения ЛА от расчетного маршрута могут быть использованы следующие сценарии выполнения последующих действий.If the coordinate error during the execution of procedure 17 does not exceed the threshold value, then the procedure for estimating the deviation of the aircraft from route 18 is performed. In this case, the real coordinates of the aircraft measured by information tools are compared with the estimated coordinates of the aircraft calculated at the time of the measurements for the conditions of the exact performance of the flight mission . Depending on the deviation of the aircraft from the calculated route, the following scenarios for the execution of subsequent actions can be used.
Если отклонение превышает пороговое значение, то проводится корректировка полетного задания с учетом реального положения ЛА в момент проведения измерений. С этой целью проводится повторное выполнение процедур с 1 по 17 в порядке, изложенном выше, с учетом реального положения ЛА. Если в процессе выполнения скорректированного полетного задания при выполнении процедуры 18 повторно будет обнаружено отклонение, превышающее пороговое значение, то цикл выполнения процедур 1-17 будет продолжен вплоть до снижения отклонения до величины, не превышающей пороговое значение.If the deviation exceeds the threshold value, then the flight task is adjusted taking into account the actual position of the aircraft at the time of measurement. To this end, repeated procedures are carried out from 1 to 17 in the manner described above, taking into account the real situation of the aircraft. If during the execution of the adjusted flight mission during procedure 18, a deviation exceeding the threshold value is repeatedly detected, the cycle of procedures 1-17 will continue until the deviation decreases to a value not exceeding the threshold value.
Если при проведении процедуры 18 будет обнаружено отклонение ЛА от расчетного маршрута, не превышающее пороговое значение, то проводится следующая процедура оценки расстояния до конечной точки маршрута 19. Если расстояние от точки реального нахождения ЛА до цели по данным информационных средств превышает заданный порог, то выполняется процедура формирования запроса 20 на обновление информации по группировке зенитных ракетных комплексов, а также текущих координат цели и ЛА.If, during procedure 18, a deviation of the aircraft from the calculated route is found that does not exceed the threshold value, then the following procedure is performed to estimate the distance to the end point of route 19. If the distance from the point of actual location of the aircraft to the target, according to information tools, exceeds a predetermined threshold, then the procedure generating a request 20 for updating information on the grouping of anti-aircraft missile systems, as well as the current coordinates of the target and the aircraft.
При обнаружении пересечения ЛА границы области применения управляемых ракет «воздух-воздух» происходит выполнение процедуры подготовки данных для расчета маршрута возвращения 21, в рамках которой осуществляется приведение координатной информации к виду, использованному ранее при расчете маршрута полета к цели. Сформированные данные используются при выполнении последовательности процедур с 3 по 13, основу которых составляют выражения (2)-(8). Результаты расчетов далее используются в процедуре формирования полетного задания 14 и передаются на борт ЛА.When an aircraft crosses the border of the air-to-air guided missile area of application, the data preparation procedure for calculating return route 21 is performed, within the framework of which coordinate information is brought to the form used earlier in calculating the flight route to the target. The generated data is used when performing a sequence of
В процессе последующего полета проводится контроль выполнения полетного задания, состоящий в последовательном выполнении процедур с 15 по 20, порядок выполнения которых описан выше.In the process of the subsequent flight, the mission is monitored, consisting in the sequential execution of procedures from 15 to 20, the execution procedure of which is described above.
Общим результатом применения способа адаптивно-маршрутного управления ЛА является снижение вероятности поражения его зенитными ракетными комплексами при выполнении истребительной или ударной задачи. Наиболее значительная величина положительного эффекта применения предлагаемого способа достигается при условии очагового характера построения противовоздушной обороны противника в районе полетов.The overall result of applying the adaptive route control method of an aircraft is to reduce the likelihood of hitting it with anti-aircraft missile systems when performing a fighter or strike mission. The most significant value of the positive effect of the application of the proposed method is achieved subject to the focal nature of the construction of the enemy air defense in the flight area.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления способа адаптивно-маршрутного управления пилотируемым летательным аппаратомInformation confirming the possibility of implementing the adaptive route control method of a manned aircraft
В качестве условий для осуществления предлагаемого способа необходимо создание следующих внутренних и внешних предпосылок:As conditions for the implementation of the proposed method, it is necessary to create the following internal and external premises:
- разработка специального программного обеспечения, обеспечивающего автоматизированное выполнение всей последовательности процедур, изложенной выше, на этапах планирования (подготовки) и ведения боевых действий;- development of special software that provides automated execution of the entire sequence of procedures described above at the planning (preparation) and conduct of combat operations;
- разработка высокопроизводительного вычислительного комплекса, обеспечивающего проведение расчетов в реальных условиях высокой динамики тактической обстановки.- development of a high-performance computing complex, providing calculations in real conditions of high dynamics of the tactical situation.
По имеющимся данным производительность комплекса должна не менее чем на 4-8 порядков превышать производительность современного компьютера с типовой комплектацией. Исходя из особенностей применения способа адаптивно-маршрутного управления необходимо также обеспечить высокую надежность (отказоустойчивость) вычислительного комплекса. Наиболее подходящей технологией, обеспечивающей наиболее низкобюджетную реализацию изложенных требования, является кластеризация вычислительных ресурсов распределенной группы серверов. На этой основе создаются мощные вычислительные комплексы (кластеры), производительность которых может наращиваться в очень широких пределах, а отказоустойчивость может быть доведена до уровня «пяти девяток» (99,999%);According to reports, the performance of the complex should be at least 4-8 orders of magnitude higher than the performance of a modern computer with a typical configuration. Based on the features of the adaptive route control method, it is also necessary to provide high reliability (fault tolerance) of the computing complex. The most suitable technology that provides the most low-budget implementation of the stated requirements is the clustering of computing resources of a distributed group of servers. On this basis, powerful computing complexes (clusters) are created, the performance of which can be expanded over a very wide range, and fault tolerance can be brought to the level of “five nines” (99.999%);
- сопряжение вычислительного комплекса с информационными и коммуникационными средствами. Информационные средства должны обеспечивать проведение постоянного контроля воздушной обстановки в районе полетов, размеры которого превышают тактический радиус действия современных ЛА, и обновление координатной информации с темпом от 10 до 60 секунд. А коммуникационные средства должны поддерживать устойчивую работу производительного канала для защищенной передачи данных на борт ЛА.- interfacing a computer complex with information and communication tools. Information tools should ensure constant monitoring of the air situation in the flight area, the size of which exceeds the tactical radius of action of modern aircraft, and updating coordinate information at a pace of 10 to 60 seconds. And communications should support the stable operation of the production channel for secure data transfer on board the aircraft.
Проблема совершенствования информационного и коммуникационного обеспечения уже сейчас близка к разрешению, судя по значительным темпам наращивания разработок и поставок соответствующей техники в армии развитых государств. Косвенным свидетельством может служить также широко освещаемая в открытых средствах информации организация обеспечения боевых действий в ходе локальных конфликтов, происходивших с конца XX века.The problem of improving information and communication support is now close to a solution, judging by the significant pace of building up the development and supply of appropriate equipment in the army of developed states. An indirect evidence may also be the organization of support for military operations in local conflicts that have occurred since the end of the 20th century, which is widely covered in open media.
Для оценки реализуемости предлагаемого способа адаптивно-маршрутного управления был разработан макет программы автоматического формирования маршрута полета ЛА в условиях очаговой структуры противовоздушной обороны. Алгоритм, реализованный в программе и основанный на выражениях (3)-(8), обеспечивает формирование маршрута минимальной опасности полета путем обхода опасных зон.To assess the feasibility of the proposed adaptive route control method, a mock program was developed for the automatic formation of an aircraft flight route in the conditions of a focal structure of air defense. The algorithm implemented in the program and based on expressions (3) - (8) ensures the formation of a route of minimal flight danger by bypassing hazardous areas.
В качестве среды программирования использована система Delphi, в которой употребляется язык программирования Object Pascal. Моделировалось выполнение удара по наземному объекту, прикрываемому группировкой из трех зенитных ракетных комплексов малой и средней дальности. Длительность расчетов маршрута с дальностью полета 1000 км при изменениях размера дискрета от 5 км до 10 км не превышала 10 секунд.As a programming environment, the Delphi system is used, in which the programming language Object Pascal is used. A strike was simulated on a ground-based object covered by a group of three short- and medium-range anti-aircraft missile systems. The duration of the route calculations with a flight range of 1000 km with changes in the discrete size from 5 km to 10 km did not exceed 10 seconds.
В целом величина положительного эффекта, получаемого за счет адаптации маршрута, очень чувствительна к дислокации и составу группировки средств противовоздушной обороны противника. Вместе с тем результаты моделирования свидетельствуют о возможности автоматического формирования маршрута полета, что составляет основу реализации предлагаемого способа адаптивно-маршрутного управления пилотируемыми летательными аппаратами.In general, the magnitude of the positive effect obtained by adapting the route is very sensitive to the deployment and composition of the group of enemy air defense equipment. At the same time, the simulation results indicate the possibility of automatically forming a flight route, which forms the basis for the implementation of the proposed adaptive route control method for manned aircraft.
Claims (2)
где
Where
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013117643/11A RU2568161C2 (en) | 2013-04-16 | 2013-04-16 | Method for adaptive-route control of manned aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013117643/11A RU2568161C2 (en) | 2013-04-16 | 2013-04-16 | Method for adaptive-route control of manned aircraft |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013117643A RU2013117643A (en) | 2014-10-27 |
| RU2568161C2 true RU2568161C2 (en) | 2015-11-10 |
Family
ID=53380422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013117643/11A RU2568161C2 (en) | 2013-04-16 | 2013-04-16 | Method for adaptive-route control of manned aircraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2568161C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723783C1 (en) * | 2019-08-07 | 2020-06-17 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method of cruise missile homing |
| RU2726512C2 (en) * | 2018-05-17 | 2020-07-14 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ | Method for trajectories of high-speed unmanned aerial vehicles in the area of countermeasures arrangement |
| RU2734171C1 (en) * | 2020-04-29 | 2020-10-13 | Акционерное общество "Уральское производственное предприятие "Вектор" (АО "УПП "Вектор") | Method for optimum adaptation of an air target intercept route when a group of air defence systems is in the area of flights |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107703971B (en) * | 2017-11-20 | 2023-08-25 | 唐菲菲 | Unmanned aerial vehicle mobilization method and unmanned aerial vehicle mobilization system for patrol area |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2316023C2 (en) * | 2005-12-06 | 2008-01-27 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения" | Method for optimal avoidance of thunderstorm |
| RU74493U1 (en) * | 2008-03-25 | 2008-06-27 | Борис Николаевич Горевич | SYSTEM OF CONTROL OF JOINT ACTIONS OF AVIATION AND ANTI-AIR MANAGEMENT PLACES IN THE FIRE AREA OF ANTI-AIR MANAGEMENT ARMS |
| RU2444044C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (ОАО "РПКБ") | Device to control trajectory of aircraft when flying along route |
-
2013
- 2013-04-16 RU RU2013117643/11A patent/RU2568161C2/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2316023C2 (en) * | 2005-12-06 | 2008-01-27 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения" | Method for optimal avoidance of thunderstorm |
| RU74493U1 (en) * | 2008-03-25 | 2008-06-27 | Борис Николаевич Горевич | SYSTEM OF CONTROL OF JOINT ACTIONS OF AVIATION AND ANTI-AIR MANAGEMENT PLACES IN THE FIRE AREA OF ANTI-AIR MANAGEMENT ARMS |
| RU2444044C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (ОАО "РПКБ") | Device to control trajectory of aircraft when flying along route |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Верба В.С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Радиотехника. Москва, 2008, с. 225-232 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2726512C2 (en) * | 2018-05-17 | 2020-07-14 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ | Method for trajectories of high-speed unmanned aerial vehicles in the area of countermeasures arrangement |
| RU2723783C1 (en) * | 2019-08-07 | 2020-06-17 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method of cruise missile homing |
| RU2734171C1 (en) * | 2020-04-29 | 2020-10-13 | Акционерное общество "Уральское производственное предприятие "Вектор" (АО "УПП "Вектор") | Method for optimum adaptation of an air target intercept route when a group of air defence systems is in the area of flights |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013117643A (en) | 2014-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3255371B1 (en) | Aircraft control device, aircraft, and method for computing aircraft trajectory | |
| US7194353B1 (en) | Method and system for route planning of aircraft using rule-based expert system and threat assessment | |
| Shin et al. | UAV path planning under dynamic threats using an improved PSO algorithm | |
| CN104008674B (en) | March into the arena flight time Forecasting Methodology in a kind of termination environment based on pattern match | |
| RU2662920C2 (en) | Multi-objective optimization method and device | |
| Zhang et al. | Efficient and optimal penetration path planning for stealth unmanned aerial vehicle using minimal radar cross-section tactics and modified A-Star algorithm | |
| KR102279956B1 (en) | 3D optimal surveillance trajectory planning Method and Apparatus for multi-UAVs using particle swarm optimization with surveillance area priority | |
| RU2568161C2 (en) | Method for adaptive-route control of manned aircraft | |
| Sun et al. | Route evaluation for unmanned aerial vehicle based on type-2 fuzzy sets | |
| RU161982U1 (en) | SCIENTIFIC RESEARCH MODEL FOR FORECASTING OPTIONS FOR CONSTRUCTION OF WINGS OF WING ROCKETS | |
| Erlandsson et al. | Modeling fighter aircraft mission survivability | |
| Fan et al. | Path planning for a reconnaissance UAV in uncertain environment | |
| Sastre et al. | Collision-free swarm take-off based on trajectory analysis and UAV grouping | |
| RU2489675C2 (en) | Combined control system of adjustable aircraft bomb | |
| CN106996789B (en) | Multi-airborne radar cooperative detection airway planning method | |
| RU2498342C1 (en) | Method of intercepting aerial targets with aircraft | |
| Wei et al. | UCAV formation online collaborative trajectory planning using hp adaptive pseudospectral method | |
| Mueller et al. | Piloted" Well Clear" Performance Evaluation of Detect-and-Avoid Systems with Suggestive Guidance | |
| JPWO2022176894A5 (en) | ||
| RU2692691C2 (en) | Method of ranging aerial targets | |
| Fügenschuh et al. | Flight Planning for Unmanned Aerial Vehicles | |
| Lingxiao et al. | Effective path planning method for low detectable aircraft | |
| RU2734171C1 (en) | Method for optimum adaptation of an air target intercept route when a group of air defence systems is in the area of flights | |
| Wind et al. | Impacts of wind turbine farm obscurations on aircraft escort probability of success | |
| Cinnamon et al. | Analysis of performance metrics for precision airdrop |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190902 |