Д.С. Монгуш1, В.Г. Бондарев2, Д.В. Лопаткин3

1–3 ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж, Россия)

1 denzin.mongush@mail.ru; 2 bondarevstis@mail.ru; 3 dimkaao@yandex.ru

Постановка проблемы. Опыт боевых действий в локальных войнах и вооруженных конфликтах продемонстрировал высокую эффективность беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) военного назначения при преодолении зоны противовоздушной обороны. Именно БПЛА ближнего радиуса действия с малой эффективной площадью рассеивания при полете на сверхмалых высотах (до 30 м) на скоростях до 100 км/ч позволяют успешно зайти в зону противовоздушной обороны. При этом БПЛА должен обеспечивать требуемую точность навигации для выхода в заданный район в условиях противодействия средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ) противника. Однако проведенный анализ существующих навигационных систем показал, что используемые в БПЛА ближнего радиуса действия военного назначения навигационные системы не отвечают требованиям к точности, помехозащищенности, массогабаритным показателям и не поддерживают автономный полет БПЛА в современных условиях боевого применения.

Цель. Предложить подход к обеспечению требуемой точности навигационной системы БПЛА для возможности функционирования в условиях противодействия РЭБ в режиме сверхмаловысотного полета за счет разработки видеоинерциальной навигационной системы (ВИНС).

Результаты. Рассмотрена возможность применения ВИНС для автономного выполнения боевых задач БПЛА в условиях подавления спутниковых сигналов. Предложен алгоритм определения текущих координат БПЛА, использующий монокулярный видеопоток изображения земной поверхности и сигналов трехкомпонентного гироскопа и основанный на методе счисления координат. Показано, что данный алгоритм выполняет определение текущих координат БПЛА с компенсацией дрейфа гироблока. Выработаны рекомендации по совершенствованию алгоритмического обеспечения навигационных систем БПЛА, обеспечивающих требуемую точность определения координат, повышение автономности, помехозащищенности и безопасности при выполнении боевых задач поражения наземных целей в условиях подавления каналов навигации и управления.

Практическая значимость. Представленнные результаты могут быть использованы при создании навигационных систем БПЛА на основе оптико-электронных компонентов с целью расширения их тактических возможностей при потере сигнала спутниковых навигационных систем, подавлении командно-телеметрической радиолинии.

Монгуш Д.С., Бондарев В.Г., Лопаткин Д.В. Алгоритм функционирования видеоинерциальной навигационной системы беспилотного летательного аппарата // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 7. С. 164−175. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202507-26

1. Турик А.А., Мирошников В.И., Гончаров С.А. Применение БПЛА сторонами при ведении боевых действий в Сирии. URL: http://www. russiandrone.ru (дата обращения: 25.01.2025).
2. Климов М. На острие противодействия: БЛА против ПВО // Военное обозрение. 2020. www.topwar.ru (дата обращения: 14.01.2025).
3. Щербаков В. Ударные БЛА // Аэрокосмическое обозрение. 2013. № 6. С. 22–23.
4. Линник С.В. Боевое применение беспилотных летательных аппаратов // Военное обозрение. 2013. www.topwar.ru (дата обращения: 25.01.2025).
5. Кондратьев А. Перспективы развития и применения беспилотных и роботизированных средств вооруженной борьбы в ВС ведущих зарубежных стран // Зарубежное военное обозрение. 2011. № 5. С. 14–21.
6. Блинков Ю. Перспективы развития беспилотной авиации в ведущих странах НАТО // Зарубежное военное обозрение. 2012. № 12. С. 54–57.
7. Чаховский Ю.Н., Ковязин Б.С. Возможности использования БПЛА в военных целях // Наука и военная безопасность. 2008. № 2. С. 38–40.
8. Чекунов А. Программа создания БПЛА в интересах ВС США // Зарубежное военное обозрение. 2014. № 9. С. 65–71.
9. Демидюк А., Фомин А. Дроны в городе: новые возможности или новые угрозы // Системы безопасности. 2019. № 6. www.secuteck.ru (дата обращения: 03.02.2025).
10. Растопчин В.В. Ударные беспилотные летательные аппараты и противовоздушная оборона – проблемы и перспективы противостояния. www.researchgate.net (дата обращения: 06.02.2025).
11. Иноземцев Д.П. Беспилотные летательные аппараты: теория и практика. www.rusdrone. ru (дата обращения: 11.02.2025).
12. Асташкин Д.Г. Концептуальные взгляды командования ВВС США на развитие беспилотной авиации // Сб. материалов и статей II науч.-практич. конф. «Перспективы развития и применения комплексов БПЛА». МО, 924 ГЦ беспилотной авиации, г. Коломна, 2017. С. 183–196.
13. Шмидт Дж.Т. Эксплуатация навигационных систем на основе GPS в сложных условиях окружающей среды // Гироскопия и навигация. 2019. Т. 27. № 1 (104). С. 3–21.
14. Емельянцев Г.И., Степанов А.П., Блажнов Б.А. О решении навигационной задачи для летательных аппаратов с ис-пользованием инерциального модуля на микромеханических датчиках и наземных радиоориентиров // Гироскопия и навигация. 2017. Т. 25. № 1(96). С. 3–17.
15. Молчанов А.С., Коломоец В.А. Цифровые портреты типовых объектов воздушной разведки. М,: Изд-во «Перо». 2025. 194 с.
16. Lowe D.G. Distinctive image features from scale invariant keypoints // International Journal of Computer Vision. 2004. V. 60. № 2. Р. 91–110.
17. Bay H., Ess A., Tuytelaars T., Van Gool L. Speeded-up robust features (SURF) // Computer Vision and Image Under-Standing. 2008. V. 110. № 3. Р. 346–359.
18. Красовский А.А., Белоглазов И.Н., Чигин Г.П. Теория корреляционно-экстремальных навигационных систем. М.: Наука. 1979. 380 с.
19. Наумов А. И., Кичигин Е. К., Сафонов И. А., Мох Ахмед Медани Ахмед Эламин. Бортовой комплекс высокоточной навигации с корреляционно-экстремальной навигационной системой и цифровой картой рельефа местности // Вестник ВГТУ. 2013. № 6-1. C. 51–55.
20. Бобков С.А., Крамаренко В.Н., Торгун И.Н. Об общих оперативно-тактических требованиях, предъявляемых к перспективным малоразмерным беспилотным летательным аппаратам военного назначения // Известия российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2022. № 3(123). С. 92–103.
21. Быканов А.С., Жоров В.В. Методы определения особых точек изображения для построения понорам. // Сб. статей науч.-технич. конф. «Решетневские чтения». Красноярск: СФУ им. академика М.Ф. Решетнева. 2016. № 15. С. 191-192.
22. Бондарев В.Г. Видеонавигация летательного аппарата // Научный вестник МГТУ ГА. 2015. № 213. С. 65-72.