М.С. Иванов1

1 ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. профессора Н.Е.Жуковского и Ю.А.Гагарина» (г. Воронеж, Россия)
1 point_break@rambler.ru

Постановка проблемы. Боевое применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) малого и среднего класса в последних локальных военных конфликтах, а также опыт применения БПЛА в операции Воздушно-космических сил РФ в Сирии и на Украине показал, что на них преимущественно возлагаются задачи воздушной разведки в тех районах театра военных действий (ТВД), где применение пилотируемой авиации неоправданно или нецелесообразно в виду высокой вероятности
поражения пилотируемых летательных аппаратов. Основными угрозами для БПЛА на современном ТВД является возможность поражения их зенитно-ракетными комплексами (ЗРК) противовоздушной обороны (ПВО), а также подавление командной радиолинии управления (КРУ) БПЛА средствами радиоэлектронного подавления (РЭП) противника.

Цель. Разработать теоретические решения, направленные на формализованное формирование зон ПВО и РЭП на ТВД на основе методов теории кластеризации для последующего учета этих зон при автоматизированном формировании маршрутов полета БПЛА.

Результаты. Предложена методика для формализованного формирования зон ПВО и РЭП на основе методов теории кластеризации. Показано, что в дальнейшем зоны ПВО и РЭП учитываются при автоматизированном маршрутном управлении БПЛА путем формирования маршрута полета БПЛА в обход этих зон. Отмечено, что новизной данного решения, отличающей его от известных работ в области формирования маршрутов полетов БПЛА, является учет в качестве препятствий для полета БПЛА двух типов дестабилизирующих факторов – воздействие средств ПВО и средств РЭП. Эти факторы формализуются в виде интегральной метрики узлов графа геотопологической модели зоны полетов на ТВД. При этом для формирования «закрытых для полетов» зон, в которых высока вероятность поражения БПЛА, и зон нарушения управления им вследствие воздействия средств РЭП используется математический алгоритм иерархической кластеризации Ланса–Вильямса. Проверка связности маршрутной сети основана на методе определения сильносвязных областей графа.

Практическая значимость. Полученное решение позволяет повысить устойчивость управления БПЛА при их боевом применении на ТВД, оборудованных средствами ПВО и РЭП.

Иванов М.С. Формирование полетных зон БПЛА по степени устойчивости с целью повышения надежности командной
радиолинии управления в условиях применения средств противовоздушной обороны и радиоэлектронного подавления // Успехи современной радиоэлектроники. 2024. T. 78. № 5. С. 15–25. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202405-04

1. Авиация ПВО России и научно-технический прогресс: боевые комплексы и системы вчера, сегодня, завтра / Под ред. Е.А. Федосова. Монография. М.: Дрофа. 2004.
2. Верба В.С., Меркулов В.И. Теоретические и прикладные проблемы разработки систем радиоуправления нового поколения // Радиотехника. 2014. № 5. С. 39–44.
3. Верба В.С., Поливанов С.С. Организация информационного обмена в сетецентрических боевых операциях // Радиотехника. 2009. № 8. С. 57–62.
4. Верба В.С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Принципы построения, проблемы разработки и особенности функционирования. Монография. М.: Радиотехника. 2014.
5. Меркулов В.И., Харьков В.П. Оптимизация иерархического управления группой БПЛА // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2012. Т. 10. № 8. С. 61–67.
6. Меркулов В.И., Дрогалин В.В., Канащенков А.Н., Лепин В.Н., Самарин О.Ф., Соловьев А.А. Авиационные системы радиоуправления. Т. 1. Принципы построения систем радиоуправления. Основы синтеза и анализа / Под ред. А.И. Kaнaщенкова и В.И. Меркулова. М.: Радиотехника. 2003.
7. Макаренко С.И., Иванов М.С. Сетецентрическая война – принципы, технологии, примеры и перспективы. Монография. СПб.: Наукоемкие технологии. 2018.
8. Макаренко С.И. Информационное противоборство и радиоэлектронная борьба в сетецентрических войнах начала XXI века. Монография. СПб.: Наукоемкие технологии. 2017.
9. Казамбаев М.К., Куатов Б.Ж. Некоторые вопросы использования беспилотных летательных аппаратов // Надежность и качество сложных систем. 2017. № 4 (20). С. 97–100. DOI 10.21685/2307-4205-2017-4-13.
10. Казарьян Б.И. Беспилотные аппараты. Способы применения в составе боевых систем // Военная мысль. 2012. № 3. С. 21–26.
11. Ростопчин В.В. Ударные беспилотные летательные аппараты и противовоздушная оборона – проблемы и перспективы противостояния // Беспилотная авиация. 2019. URL: https://www.researchgate.net/publication/331772628 _Udarnye_bespilotnye_letatelnye_apparaty_i_protivovozdusnaa_oborona_-problemy_i_perspektivy _protivostoania
12. Батраева И.А. Тетерин Д.П. Алгоритм планирования траектории движения беспилотного летательного аппарата при выполнении поисково-спасательных операций // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2018. Т. 20. № 6. С. 210–214.
13. Зубов Н.П. Проблемные вопросы навигации и наведения роботизированных летательных аппаратов // Новости навигации. 2011. № 2. С. 29–33.
14. Козуб А.Н., Кучеров Д.П. Интеграционный подход к задаче выбора маршрута группы БПЛА // Системы и средства искусственного интеллекта. 2013. № 4. С. 333–343.
15. Лебедев Г.Н., Румакина А.В. Система логического управления обхода препятствий беспилотным летательным аппаратом при маршрутном полете // Труды МАИ. 2015. № 83. С. 5.
16. Попов А.Н., Тетерин Д.П. Методы планирования траектории движения беспилотного летательного аппарата с учетом противодействия противника // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2017. Т. 19. № 1–2. С. 371–376.
17. Яковлев К.С., Баскин Е.С., Андрейчук А.А. Метод автоматического планирования совокупности траекторий для навигации беспилотных транспортных средств // Управление большими системами. 2015. № 58. С. 306–342.
18. Макаренко С.И. Обеспечение устойчивости телекоммуникационной сети за счет ее иерархической кластеризации на области маршрутизации // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 4. С. 54–67. DOI: 10.31854/1813-324X-2018-4-4-54-67
19. Ушанев К.В., Макаренко С.И. Классификация информационных потоков в сети связи для обоснования целесообразности применения к ним способов обеспечения качества обслуживания // Инфокоммуникационные технологии. 2016. Т. 14. № 2. С. 142–152.
20. Васильченко А.С., Иванов М.С., Малышев В.А. Формирование полетных зон беспилотных летательных аппаратов по степени устойчивости управления ими в условиях применения средств противовоздушной обороны и радиоэлектронного подавления // Системы управления, связи и безопасности. 2019. № 4. С. 262–279. DOI: 10.24411/2410-9916-2019-10410.
21. Белоус Р.А., Сизов Ю.Г., Скоков А.Л. Некоторые особенности ПВО в условиях массового применения противником комплексов БПЛА и ВТО // Военная мысль. 2013. № 6. С. 64–71.
22. Макаренко С.И., Иванов М.С., Попов С.А. Помехозащищенность систем связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Монография. СПб.: Свое издательство. 2013.
23. Федосеев В.Е., Иванов М.С. Методика и результаты анализа потенциальной помехоустойчивости приема цифрового сигнала на фоне манипулированной структурной помехи // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6. № 11. С. 108–111.
24. Федосеев В.Е., Иванов М.С. Синтез демодулятора с оптимальной компенсацией структурной прерывистой помехи // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т. 6. № 10. С. 91–94.
25. Макаренко С.И., Михайлов Р.Л., Новиков Е.А. Исследование канальных и сетевых параметров канала связи в условиях динамически изменяющейся сигнально-помеховой обстановки // Журнал радиоэлектроники. 2014. № 10. С. 2.
26. Михайлов Р.Л. Помехозащищенность транспортных сетей связи специального назначения. Монография. Череповец: ЧВВИУРЭ. 2016.
27. Михайлов Р.Л. Радиоэлектронная борьба в вооруженных силах США: военно-теоретический труд. СПб.: Наукоемкие технологии. 2018.
28. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ. М.: МЦНМО. 2000.
29. Виллиамс У.Т., Ланс Д.Н. Методы иерархической классификации // Статистические методы для ЭВМ / Под ред. М.Б. Малютова. М.: Наука. 1986. С. 269–301.