Алгоритм мониторинга динамической зоны распространения лесных пожаров группой беспилотных летательных аппаратов
https://doi.org/10.21822/2073-6185-2023-50-1-140-151
Аннотация
Цель. Целью исследования является разработка алгоритма мониторинга зон лесных пожаров, осуществляемого беспилотными летательными аппаратами (БПЛА).
Метод. Исследование основано на методах алгоритмического обеспечения, методах анализа и синтеза систем автоматизированного управления технологическими объектами.
Результат. Рассмотрены технологии и методы мониторинга лесных пожаров, что подтверждает актуальность применения БПЛА для выполнения данных задач. Приведен алгоритм применения роев БПЛА для мониторинга зон лесных пожаров. Алгоритм включает укрупненные этапы декомпозиции глобальной задачи, распределения задач, применения методов коллективного принятия решений и др.
Вывод. Предлагаемый алгоритм может быть реализован при условии развития теории роевого управления.
Ключевые слова
Об авторах
Ф. Б. Тебуева
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Тебуева Фариза Биляловна, доктор физико-математических наук, доцент, заведующая кафедрой
компьютерной безопасности
355017, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1
В. О. Антонов
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Владимир Олегович Антонов, кандидат технических наук, доцент кафедры компьютерной безопасности Института цифрового развития
355017, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1
М. Ю. Кабиняков
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Михаил Юрьевич Кабиняков, соискатель
355017, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1
Н. Ю. Свистунов
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Николай Юрьевич Свистунов, ассистент кафедры компьютерной безопасности Института цифрового развития
355017, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1
Список литературы
1. Laszlo B., Agoston R., Xu Q. Conceptual Approach of Measuring the Professional and Economic Effectiveness of Drone Applications Supporting Forest fire Management // Procedia Eng. Elsevier Ltd, 2018. Vol. 211. P. 8–17.
2. Карта пожаров – СКАНЭКС [Электронный ресурс]. URL: http://www.scanex.ru/cloud/karta-pozharov/ (дата обращения: 14.08.2020).
3. Мониторинг зоны ЧС – Беспилотные системы [Электронный ресурс]. URL: https://unmannedsystems.ru/examples/monitoring-zony-chs/ (дата обращения: 14.08.2020).
4. В.В. Татаринов, А.Н. Калайдов, Э. Муйкич. Применение беспилотных летательных аппаратов для получения информации о природных пожарах // Интернет-журнал “Технологии техносферной безопасности” Выпуск № 1 (71), 2017 г.
5. МСЧ РФ / Главная / Главное управление / Силы и средства / Федеральные силы и средства / Беспилотная авиация [Электронный ресурс]. URL: https://29.mchs.gov.ru/glavnoe-upravlenie/sily-isredstva/federalnye-sily-i-sredstva/bespilotnaya-aviaciya (дата обращения: 14.08.2020).
6. DJI - The World Leader in Camera Drones/Quadcopters for Aerial Photography [Электронный ресурс]. URL: https://www.dji.com/ (дата обращения: 14.08.2020).
7. Беспилотные системы – «Компания ООО «Беспилотные системы» была создана как специализированное подразделение Группы Компаний “Традиция”, занимающееся проектированием и производством беспилотных авиационных комплексов, технических средств полезной нагрузки БЛА и систем мониторинга и управления безопасностью. [Электронный ресурс]. URL: https://unmannedsystems.ru/ (дата обращения: 14.08.2020).
8. Walkera official website - Walkera–Intelligence makes it possible [Электронный ресурс]. URL: https://www.walkera.com/ (дата обращения: 14.08.2020).
9. XDynamics - Drone & UAV Maker in Hong Kong [Электронный ресурс]. URL: https://www.xdynamics.com/ (дата обращения: 14.08.2020).
10. Aerones - Home [Электронный ресурс]. URL: https://www.aerones.com/ (дата обращения: 14.08.2020).
11. Intel | Data Center Solutions, IoT, and PC Innovation [Электронный ресурс]. URL: https://www.intel.com/content/www/us/en/homepage.html (дата обращения: 14.08.2020).
12. Cyberhawk [Электронный ресурс]. URL: https://thecyberhawk.com/ (дата обращения: 14.08.2020).
13. Aerodyne [Электронный ресурс]. URL: https://aerodyne.group/en/ (дата обращения: 14.08.2020).
14. TOP - Terra Drone｜Global UAV company [Электронный ресурс]. URL: https://www.terradrone.net/global/ (дата обращения: 14.08.2020).
15. СТИЛСОФТ [Электронный ресурс]. URL: https://stilsoft.ru/ (дата обращения: 14.08.2020).
16. Home - Martek Aviation [Электронный ресурс]. URL: https://www.martekuas.com/ (дата обращения: 14.08.2020).
17. Commercial Drone 3D Mapping Software & Analytics | Identified Technologies [Электронный ресурс]. URL: https://www.identifiedtech.com/ (дата обращения: 14.08.2020).
18. Autonomous drone european leader - Home - Azur Drones [Электронный ресурс]. URL: https://www.azurdrones.com/ (дата обращения: 14.08.2020).
19. Australian UAV | Drone Aerial Mapping, Survey and Inspection [Электронный ресурс]. URL: https://www.auav.com.au/ (дата обращения: 14.08.2020).
20. Drone Companies – Canada – UAV Services | The Sky Guys [Электронный ресурс]. URL: https://theskyguys.ca/ (дата обращения: 14.08.2020).
21. ГИС технологии: интеграция геоинформационных систем - Совзонд [Электронный ресурс]. URL: https://sovzond.ru/ (дата обращения: 14.08.2020).
22. ГК Геоскан Беспилотные технологии для профессионалов Geoscan производитель беспилотников в России [Электронный ресурс]. URL: https://www.geoscan.aero/ru (дата обращения: 14.08.2020).
23. Беспилотники - Авиация - МЧС России [Электронный ресурс]. URL: https://www.mchs.gov.ru/ministerstvo/uchrezhdeniya-mchs-rossii/spasatelnye podrazdeleniya/aviaciya/bespilotniki (дата обращения: 14.08.2020).
24. Мониторинг зоны ЧС – Беспилотные системы [Электронный ресурс]. URL: https://unmannedsystems.ru/examples/monitoring-zony-chs/ (дата обращения: 14.08.2020).
25. Разработка комплексной системы дистанционного мониторинга [Электронный ресурс]. URL: https://www.rosrid.ru/nioktr/Zl7mekgxbc5ehgl6zlxxdjbt (дата обращения: 14.08.2020).
26. Разработка методики оперативного мониторинга природных ЧС с использованием беспилотных авиационных систем в целях информационной поддержки оперативных штабов по тушению крупных лесных пожаров [Электронный ресурс]. URL: https://www.rosrid.ru/nioktr/rwrjdva9jcs5hw8ljnimswdd (дата обращения: 14.08.2020).
27. Физико-математическое моделирование возникновения природных пожаров. – Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2014. – 276 c.
28. Chrobocinski P. et al. DARIUS project: Deployable SAR integrated chain with unmanned systems // 2012 International Conference on Telecommunications and Multimedia, TEMU 2012. 2012. P. 220–226.
29. Modelling crisis management for improved action and preparedness [Электронный ресурс]. URL: https://pdfslide.net/documents/modelling-crisis-management-for-improved-action-and-preparedness.html (дата обращения: 14.08.2020).
30. AIRBEAM - AIRborne information for Emergency Awareness and Monitoring | Indra [Электронный ресурс]. URL: https://www.indracompany.com/en/indra/airbeam-airborne-information-emergencysituation-awareness-monitoring (дата обращения: 14.08.2020).
31. Alamouri A. et al. The joint research project ankommen-exploration using automated uav and ugv // International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences - ISPRS Archives. International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, 2019. Vol. 42, № 2/W13. P. 165– 172.
32. WAAS – глобальная система дифференциальных поправок. Система EGNOS в России. [Электронный ресурс]. URL: http://www.gps-profi.ru/waas-gpsportal.php (дата обращения: 14.08.2020).
33. Chrobocinski P. et al. DARIUS project: Deployable SAR integrated chain with unmanned systems // 2012 International Conference on Telecommunications and Multimedia, TEMU 2012. 2012. P. 220–226.
34. Modelling crisis management for improved action and preparedness [Электронный ресурс]. URL: https://pdfslide.net/documents/modelling-crisis-management-for-improved-action-and-preparedness.html (дата обращения: 14.08.2020).
35. AIRBEAM - AIRborne information for Emergency Awareness and Monitoring | Indra [Электронный ресурс]. URL: https://www.indracompany.com/en/indra/airbeam-airborne-information-emergencysituation-awareness-monitoring (дата обращения: 14.08.2020).
36. Alamouri A. et al. The joint research project ankommen-exploration using automated uav and ugv // International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences - ISPRS Archives. International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, 2019. Vol. 42, № 2/W13. P. 165– 172.
37. Gowravaram S. et al. Prescribed fire monitoring using KHawk unmanned aircraft systems: Initial flight test results // AIAA Information Systems-AIAA Infotech at Aerospace, 2018. American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc, AIAA, 2018. № 209989.
38. Бурый А.С., Шевкунов М.А. Подход к построению систем поддержки принятия решений при управлении беспилотными летательными аппаратами // ТДР. 2015. №6. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/podhod-k-postroeniyu-sistem-podderzhki-prinyatiya-resheniy-priupravlenii-bespilotnymi-letatelnymi-apparatami (дата обращения: 16.03.2021).
39. Wang C. et al. The Adaptive Vortex Search Algorithm of Optimal Path Planning for Forest Fire Rescue UAV // Proceedings of 2018 IEEE 3rd Advanced Information Technology, Electronic and Automation Control Conference, IAEAC 2018. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2018. P. 400–403.
40. Fang Y., Deng Y., Zhou Z. Formulation and solution of an emergency routing problem for forest fire with priority areas // Proceedings of the 2019 International Conference on Industrial Engineering and Systems Management, IESM 2019. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2019.
41. Указ Президента РФ от 01.12.2016 N 642 “О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации” / КонсультантПлюс [Электронный ресурс]. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_207967/ (дата обращения: 14.08.2020).
42. Нормативные дорожные карты [Электронный ресурс]. URL: https://nti2035.ru/documents/Normative_road_maps/ (дата обращения: 14.08.2020).
Рецензия
Для цитирования:
Тебуева Ф.Б., Антонов В.О., Кабиняков М.Ю., Свистунов Н.Ю. Алгоритм мониторинга динамической зоны распространения лесных пожаров группой беспилотных летательных аппаратов. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2023;50(1):140-151. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2023-50-1-140-151
For citation:
Tebueva F.B., Antonov V.O., Kabinyakov M.Yu., Svistunov N.Yu. Algorithm for monitoring the dynamic zone of forest fires by a group of unmanned aircraft. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2023;50(1):140-151. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2023-50-1-140-151
Просмотров:
298
Послать статью по эл. почте 
