Математична модель ймовірності виявлення точкової цілі оператором безпілотного літального апарата

 

Ковальов Олександр Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-4974-5201

 

Ядченко Дмитро Миколайович

Управління організації роботи та використання безпілотних

систем та робототехніки ДСНС

http://orcid.org/0000-0002-6451-7338

 

Мельниченко Артем Сергійович

Національний університет цивільного захисту України

 http://orcid.org/0000-0002-7229-6926

 

Собина Віталій Олександрвич

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-6908-8037

 

Тарадуда Дмитро Володимирович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-9167-0058

 

Панченко Олександр Григорович

Національна академія Національної гвардії України

http://orcid.org/0009-0009-7727-3035

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2024-40-14

Ключові слова: математична модель, оптико-електронні системи, точкова ціль, оператор корисного навантаження

 

Анотація

 У роботі розроблено математичну модель ймовірності виявлення точкової цілі оператором оптико-електронного засобу, встановленого на безпілотному літальному апараті, з використанням критерію Джонсона та біноміального закону повторних випробувань. Метою дослідження є оцінка ймовірності виявлення цілі за допомогою сенсорної системи в умовах різноманітних зовнішніх факторів. В рамках дослідження розглянуто вплив різних умов, таких як освітлення, погодні умови та характеристики сенсорних систем на ефективність виявлення цілі. У ході дослідження було побудовано математичну модель, яка дозволяє визначити ймовірність успішного виявлення цілі за допомогою оптико-електронних засобів. Модель передбачає використання біноміального закону для врахування кількості спроб виявлення та застосування критерію Джонсона для підвищення точності. Цей підхід дозволяє враховувати фактори, що знижують ефективність виявлення, а також дозволяє оптимізувати параметри роботи сенсора залежно від умов експлуатації. Результати дослідження показали, що за оптимальних параметрів сенсора й умов навколишнього середовища ймовірність успішного виявлення можна значно підвищити. Моделювання різних сценаріїв дозволяє отримати точнішу оцінку ймовірності та знизити ймовірність помилок. Ці дані є важливими для вдосконалення технологій виявлення, дозволяючи більш ефективно налаштовувати сенсори, що покращує точність і надійність системи. Отримані результати мають важливе практичне значення для оптимізації використання оптико-електронних систем у складі безпілотних літальних апаратів. Ця модель дає можливість мінімізувати ризики помилкових спрацьовувань та підвищити точність виявлення цілей в реальних умовах. Така розробка є корисною не тільки для оборонної сфери, але й для цивільних застосувань, таких як моніторинг навколишнього середовища та безпека.

 

Посилання

 

  1. Інформаційно-аналітична довідка про виникнення НС в Україні у 2023 році. URL : https://dsns.gov.ua/upload/2/0/2/2/3/2/1/2023-rik.pdf
  2. Класифікатор надзвичайних ситуацій ДК 019-2010: наказ Держспоживс-тандарту України від 11.10.2010 № 457. База даних «Законодавство України». ВР України. URL : https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/va457609-10#Text
  3. Кодекс цивільного захисту України: Закон України від 02.10.2012 № 5403-VI. База даних «Законодавство України». ВР України. URL : https://zakon.rada.gov.

ua/laws/show/5403-17#Text

  1. Про затвердження Положення про єдину державну систему цивільного за-хисту : постанова Кабінету Міністрів України від 09.01.2014 № 11. База даних «Законодавство України» ВР України. URL : https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/

11-2014-%D0%BF#Text

  1. Мосов С. П. Безпілотна авіація у військовій справі : колект. моногр. / та ін. Київ : Інтерсервіс, 2019. 324 с.
  2. Slogget D. Drone Warfare. The Development of Unmanned Aerial Conflict. Croydon : CPI Group (UK) Ltd, 2014. 228 р.
  3. Baichtal J. Building Your Own Drones: A Beginners’ Guide to Drones, UAVs, and ROVs. Indianapolis : QUE, 2015. 249 p.
  4. Мосов С. П. Станкевич С. А., Чумаченко С. М. Обґрунтування вимог до технічних характеристик засобів ведення розвідки пожеж із застосуванням безпілотних літальних апаратів. Науковий вісник: Цивільний захист та пожежна безпека. 2017. № 1 (3). С. 57–65.
  5. Мосов С. П. Ера безпілотної авіації в сфері цивільного захисту. Пожежна та техногенна безпека : журн. 2020. № 11(86). С. 14–16.
  6. B. Merz. Impact Forecasting to Support Emergency Management of Natural Hazards Reviews of Geohysics, 2020. 52 р.
  7. Post-earthquake damage and usability assessment of Buildings: further development and applications. Final report. Anagnostopoulos S. et al. European Commission – D.G. Environment Civil Protection – EPPO, 2014. 166 p. URL: https://ec.europa.eu/

echo/system/files/2014-11/peadab.pdf

  1. Пошуково-рятувальні роботи за допомогою безпілотних літальних апаратів. URL: https://fireman.club/statyi-polzovateley/poiskovospasatelnyih-rabotyi-pri-pomoshhi-bespilotnyih-letatelnyih-apparatov
  2. Insured losses caused by man-made catastrophes worldwide 1990–2020. URL: https://www.statista.com/statistics/281059/insured-losses-from-man-made-catastrophes- worldwide/
  3. Горбунов C. B. Организация мониторинга и прогнозирования чрезвь-чайньх ситуаций / и др. Проблеми прогнозирования. 2015. Том 5. № 2(9). С. 56–70. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/organizatsiya-monitoringa-i-prognozirovaniya-chrezvychaynyh-situatsiy
  4. Positive Spillover? Impact of the Songhua River Benzene Incident on China’s Environmental Policy. URL: https://www.wilsoncenter.org/publication/positive-spillover-impact-the-songhua-river-benzene-incident-china-s-environmental
  5. Anatomy oi the BP Oil Spill: An Accident Waiting to Happen. URL: https://e360.yale.edu/features/the_gulf_of_mexico_oil_spill_an_accident_waiting_to_happen
  6. Emergency Response Coordination Centre (ERCC). URL: https://civil-protection-humanitarian-aid.ec.europa.eu/what/civil-protection/emergency-response-coordination-centre-ercc_en
  7. Serbia floods 2014. URL: https://www.ilo.org/sites/default/files/wcmsp5/

groups/public/@ed_emp/documents/publication/wcms_536067.pdf

  1. Danish Authorities Use Drones to Monitor Sulfur Emissions of Ships. URL: https://www.maritime-executive.com/article/danes-use-drones-to-monitor-sulfur-emissions-of- ships
  2. Мосов С. П. Безпілотники попереджують надзвичайні ситуації. Пожежна та техногенна безпека : журн. 2021. № 5. С. 14–19.
  3. Drones are fighting wildfires in some very surprising ways. URL: https://www.nbcnews.com/mach/science/drones-are-fighting-wildfires-some-very-surprising-ways-ncna820966
  4. Probabilistic target detection by camera-equipped UAVs. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/5509355
  5. Jingxuan Sun, Boyang Li, Yifan Jiang, Chih-yung Wen A Camera-Based Tar-get Detection and Positioning UAV System for Search and Rescue (SAR) Purposes. URL: https://www.mdpi.com/1424-8220/16/11/1778
  6. Mingyang Lyu, Yibo Zhao, Chao Huang, Hailong Huang Unmanned Aerial Vehicles for Search and Rescue: A Survey. URL: https://www.mdpi.com/2072-4292/15/13/3266
  7. A novel UAV path planning approach: Heuristic crossing search and rescue optimization algorithm. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0957417422022618

 

  • Ви тут:  
  • Головна
  • UA_cat
  • Ковальов О. О., Ядченко Д. М., Мельниченко А. С., Собина В. О., Тарадуда Д. В., Панченко О. Г. Математична модель ймовірності виявлення точкової цілі оператором безпілотного літального апарата