Научная статья на тему 'Анализ производительности каналов связи радиолинии управления и контроля беспилотными летательными аппаратами'

Анализ производительности каналов связи радиолинии управления и контроля беспилотными летательными аппаратами Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
296
84
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ / РАДИОЛИНИЯ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ / ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КАНАЛА СВЯЗИ / ГОТОВНОСТЬ КАНАЛА СВЯЗИ / НЕПРЕРЫВНОСТЬ КАНАЛА СВЯЗИ / UNMANNED AERIAL VEHICLE / COMMAND AND CONTROL DATA LINK / COMMUNICATION CHANNEL PERFORMANCE / COMMUNICATION CHANNEL AVAILABILITY / COMMUNICATION CHANNEL CONTINUITY

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Растегаев Иван Геннадьевич, Молчанов Андрей Сергеевич, Емельянов Александр Михайлович

Предложены определения технических характеристик связи линии управления и контроля беспилотных летательных аппаратов, приведены расчетные соотношения и критерии оценки для практического применения при непрерывной квалиметрии фактической производительности каналов связи с беспилотными летательными аппаратами с учетом специфики допустимых значений временных прерываний передачи данных между наземной станцией управления и беспилотным летательным аппаратом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Растегаев Иван Геннадьевич, Молчанов Андрей Сергеевич, Емельянов Александр Михайлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF COMMUNICATIONS PERFORMANCE OF THE COMMAND AND CONTROL DATA LINK FOR UNMANNED AIRCRAFT VEHICLES

The article proposes the definition of technical characteristics of the communications performance of the command and control data link for unmanned aerial vehicles, provides the calculated ratios and evaluation criteria for practical use when checking the actual performance indicators of communication channels with a unmanned aerial vehicles. Estimated ratios provide continuous monitoring operational performance of communication channels. The specifics of the possible permissible values of temporary interruptions in data transfer between a ground control station and an unmanned aerial vehicle are taken into account.

Текст научной работы на тему «Анализ производительности каналов связи радиолинии управления и контроля беспилотными летательными аппаратами»

УДК 629.7.018.7

АНАЛИЗ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КАНАЛОВ СВЯЗИ РАДИОЛИНИИ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ БЕСПИЛОТНЫМИ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ

И.Г. Растегаев, А.С. Молчанов, А.М. Емельянов

В статье предложены определения технических характеристик связи линии управления и контроля беспилотных летательных аппаратов, приведены расчетные соотношения и критерии оценки для практического применения при непрерывной ква-лиметрии фактической производительности каналов связи с беспилотными летательными аппаратами с учетом специфики допустимых значений временных прерываний передачи данных между наземной станцией управления и беспилотным летательным аппаратом.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, радиолиния управления и контроля, производительность канала связи, готовность канала связи, непрерывность канала связи.

Несмотря на активное применение и оснащение современными (мирового уровня) беспилотными летательными аппаратами (БЛА), в отечественной нормативно-правовой базе в настоящее время практически отсутствуют единые требования и стандарты для их сертификации. Одной из актуальных задач является разработка требований к линии управления и контроля (ЛУК) БЛА и определение фактической производительности линий связи (RCP) с БЛА [1-7]. Без сертификации ЛУК невозможна интеграция БЛА в несегрегированное воздушное пространство. БЛА должны подчиняться общим правилам и принципам пилотируемой авиации, а внешние пилоты обладать осведомленностью, как если бы они были на борту БЛА. Разработанные требования к каналам связи радиолиний управления и контроля беспилотного летательного аппарата должны учитывать сложность получения и поддержания осведомленности пилота. Фактическая производительность каналов связи зависит от множества факторов: состояния атмосферы, многолучевости, затенения, интерференции, помех и других факторов. Руководство по дистанционно пилотируемым авиационным системам допускает временные прерывания передачи по линии управления и контроля [8]. Требуется разработать ключевые показатели и расчетные соотношения для определения фактических показателей производительности ЛУК, учитывающие приемлемые продолжительности прерываний связи.

Для анализа производительности систем беспроводной связи применяются методы теории надежности, а канал связи моделируются как восстанавливаемая система [9-15]. В качестве основного показателя устойчивости функционирования систем беспроводной связи применяется характеристика надежности связи, определяемая как вероятность того, что канал связи окажется в работоспособном состоянии W в произвольный момент времени. В отечественных источниках показатель называют «коэффициент готовности», в зарубежных «доступность» или «готовность»

92

канала связи. Физически коэффициент готовности представляет собой долю времени, когда объект работоспособен, в долгосрочном периоде времени, и на практике определяется формулой

Кг = P{A е W} = limКг (t) - ' н_ , (1)

_ г t®¥ Тн + Тв _

где Тн - среднее время наработки до отказа канала радиосвязи, с; Тв -среднее время до восстановления работоспособности канала радиосвязи, с.

В [8] рассмотрена проблема применения требования к готовности линии передачи данных беспилотных авиационных систем (БАС). В соответствии с определением готовности канала связи данный показатель не отражает разницу между работой двух систем: одной с малыми значениями времени наработки на отказ и времени до восстановления и другой, с большими значениями времени наработки на отказ и времени до восстановления. Обе системы могут иметь одно и то же значение показателя готовности, но при этом одна из них быть непригодной для обеспечения управления и контроля БЛА. Поэтому специальным комитетом SC203 радиотехнической комиссии по аэронавтике RTCA предложен альтернативный показатель - непрерывность, определяемый как:

C = ^1(Т™ I Тнг > TC ) (2)

Тобщ

где TC - время завершения транзакции, с; Тобщ - общее время наблюдения, с.

Показатель в представленном выражении также имеет недостатки: не учитываются возможные большие интервалы времени восстановления канала связи, недопустимые при обеспечении управления и контроля БЛА, а также не учитывается время, необходимое для завершения транзакции. В [16] уточнено выражение для непрерывности:

C = LT - Тс I Tri > Тс)

Тобщ

Для исключения больших интервалов времени восстановления канала связи и малых интервалов времени наработки на отказ в [8] предложено использовать процентель равный 99,999 для функции распределения Тв и процентель равный 0,001 для функции распределения Тн. Фактически это означает наложение ограничения на максимальное значение Тв и минимальное значение Тн: Тк<Тв.порог и Тш>Тн.порог.

В этом случае любое отклонение от пороговых значений требует сделать вывод о непригодности связи для использования, хотя появление отклонения в единичных случаях возможно допустить [8]. Изменение же значений процентилей (ослабление требований) затруднено в виду сложности определения законов распределения Тв и Тн из-за нестационарности каналов связи.

В концепции требований к производительности радиолиний управления и контроля БЛА [17], разработанной группой экспертов из национальных авиационных органов и региональных организаций по авиационной безопасности JARUS, предложены характеристики готовности и не-

прерывности на основе руководства по требуемым характеристикам связи ИКАО Doc 9869-Ed 1.0, применяемого для систем организации воздушного движения [18]. В соответствии с концепцией функции, выполняемые радиолинией управления и контроля БЛА, определяют требуемые значения четырех характеристик (типов RLP): времени транзакции связи, готовности, непрерывности и целостности.

Под непрерывностью понимается минимальная доля транзакций оперативной связи, которая должна быть завершена в пределах указанного времени - транзакции оперативной связи. Транзакция оперативной связи -процесс, инициируемый человеком или системой при отправке информации по радиолинии управления и контроля, и завершающийся подтверждением, что сообщение было получено, правильно интерпретировано и все действия, требуемые в результате этой интерпретации, выполнены правильно. В соответствии с концепцией вводится два значения непрерывности, связанных с соответствующим значением транзакции оперативной связи:

время истечения транзакции ET, в течении которого должны быть завершены 99,99% транзакций связи (непрерывность равна 99,99%);

максимальное номинальное время ТТ, в течение которого должны быть завершены 95% транзакций связи (непрерывность равна 95%).

Второе значение времени транзакции и непрерывности введено для ограничения формы кумулятивной функции непрерывности (рис. 1) [19]. Заштрихованная область - значения, несоответствующие требованиям. В [20] предложено уточнение определения непрерывности: вероятность того, что транзакция оперативной связи может быть завершена в пределах ассоциированного значения времени транзакции.

Под готовностью в концепции понимается вероятность того, что транзакция эксплуатационной связи может быть инициирована по мере необходимости. В [19] определение готовности пересмотрено, чтобы учесть производительность линии в момент соединения. Предложено следующее определение готовности: вероятность того, что транзакция эксплуатационной связи может быть инициирована по мере необходимости при соблюдении требований непрерывности и целостности.

1,05 1

0,95

f °'9

с 0,85

х

0,8

0,75

0j7

Рис. 1. Кумулятивная функция непрерывности

Как видно из определений характеристик, концепция оценивает связь в контексте функций управления и контроля БЛА с учетом взаимодействия с человеком, но т.к. в обеспечении взаимодействия внешнего пи-

94

лота и БЛА участвуют множество систем, то для получения типов ЯРЬ необходимо определить не только общее время транзакции, но и технические характеристики ЯЬТР - характеристики участвующих в транзакции систем без учета человеческого фактора (рис. 2).

11ЬР

Отслеживаемые эксплуатационные характеристики (ТШЧ)

Настройка инициализации команд управления Преобразование инструкции в необходимый формат Мультиплексирование сообщений Доставка сообщения системой Демультиплексирование сообщений Обработка и выработка сообщения обратной связи Мультиплексирование сообщений Доставка сообщения системой Демультиплексирование сообщений Интерпретация сообщения обратной связи Восприятие информации обратной связи

Производительность внешнего пилота КЬТРНСУ КЬТРдук КЬТРВЛА КЬТРдук КТТРНСУ Производительность внешнего пилота

Рис. 2. Типовое распределение характеристик КЬР

Каждая из технических составляющих ЯЬТР должна обеспечивать соответствующие значения времени транзакции, готовности и непрерывности. При таком подходе для получения фактических характеристик производительности требуется проверка всего перечня функций, выполняемых радиолинией управления и контроля БЛА. При проектировании и автономной отработке каналов связи, приведенные в [17] определения показателей ЯЬТРлук не подходят, так как отслеживание (оценка) эксплуатационных характеристик производительности реализуются на стадии испытаний (сертификации) БАС [21]. Параметры ЯЬТР предъявляют требования к качеству каналов связи косвенно, и в случае несоответствия требованиям не дает точного представления о «слабых» местах технических характеристик канала.

В настоящее время актуальна проблема получения типов ЯЬР линии управления и контроля из требуемого или предполагаемого будущего трафика, классов БЛА, классификации режимов управления, отраслевых стандартов и возможных других условий. В концепции приведены только примеры возможных типов ЯЬР.

Определим критерии нарушения работоспособности канала связи и критерии перехода из неработоспособного состояния в работоспособное. Критерий работоспособного состояния канала связи определяется с помощью показателя качества связи. Оценивание качества канала связи можно производить по первичным статистическим характеристикам канала связи, измеряя значения сигнала, шума и помех. Такой метод позволяет, получив статистику для системы связи с данными характеристиками (модуляция, кодирование, чувствительность), прогнозировать надежность канала связи. Однако использование этого метода неудобно в условиях нестационарных каналов, т.к. приходится вводить дополнительные критерии, характеризующие статистику сигналов и помех.

Более универсальным методом оценивания качества связи является метод на основе анализа вторичных статистических характеристик потока ошибок. Такими методами являются тестовый (прямой) и бестестовый

(косвенный) метод контроля ошибок в принимаемых сообщениях. Это объясняется тем, что значение вероятности ошибочного распознания (декодирования) символа в канале связи влияет на вероятность доведения сообщения до получателя. Качество канала связи можно определить коэффициентом ошибок равному отношению количества принятых дискретных элементов, пакетов или блоков информации с ошибками к общему числу элементов, пакетов или блоков, переданных за интервал времени наблюдения. Коэффициент ошибок Кош является экспериментальной оценкой вероятности ошибочного приема единичного элемента (пакета, блока) рош :

K = p = , (4)

ош г ош N ? ^ '

где пош - число ошибочных приемов единичного элемента (блока) за интервал времени наблюдения; N - общее число элементов (блоков) переданных за интервал времени наблюдения.

При превышении порогового уровня ошибочно принятых элементов качество приема сигнала становится неприемлемым. Критерий необходимого качества можно записать в следующем виде

Кош < Ко.п., (5)

где Ко.п - пороговый уровень коэффициента ошибок.

Тестовый метод определения Кош позволяет оценить качество связи наиболее точно. При тестовом методе контроля на передающей стороне с помощью генератора векторных сигналов формируется тестовая (эталонная) последовательность символов. Зная на приемной стороне эталонную последовательность, сравнивают с информацией получаемой с выхода приемного устройства с помощью измерителя величин частот ошибок на бит BER (BitErrorRate) или частот ошибок на сообщение MER (MessageErasureRate). Тестовый метод может быть реализован с использованием летающей лаборатории на этапе автономной отработки радиолинии. В этом случае оценка качества связи проводится с БЛА или с бортовым терминалом аппаратуры радиолинии, размещаемым на пилотируемом летательном аппарате.

Бестестовый (косвенный) метод позволяет оценивать Кош, в натурных условиях в процессе работы каналов связи с передачей рабочих сигналов и не требует дополнительного измерительного оборудования. Для обеспечения выполнения предъявляемых высоких требований к достоверности и помехоустойчивости в современных каналах связи применяется канальное кодирование, которое может быть использовано для контроля качества связи. Ошибки по результатам декодирования на приемной стороне определяются с помощью обнаруживающих свойств применяемого кодирования. Избыточная информация в передаваемом коде позволяет определять ошибки и вычислять блочную статистику ошибок. Наиболее же предпочтительным и точным способом является определение Кош на прикладном уровне - при проверке целостности данных на выходе аппаратуры радиолинии в соответствии с описанием уровней модели по ГОСТР ИСО/МЭК 7498-1-99 [22].

Для применения критерия качества связи (4) необходимо выбрать интервал времени, за который будет рассчитываться коэффициент ошибок. Удобно принять интервал времени наблюдения равным одной секунде, т.е. осуществлять подсчет коэффициента ошибок каждую секунду. Значение же порогового уровня следует устанавливать в зависимости от класса БЛА с учетом возможных эксплуатационных опасностей. Данным, циркулирующим в каналах ЛУК, присваиваются соответствующий уровень приоритетности и необходимый темп обновления информации.

Например, в 8ТЛКЛО 4586 [23] темп обновления в нисходящем (телеметрическом) канале для сообщений состояния систем БЛА может варьироваться от 1 до 20 раз в секунду для критических параметров и режимов (взлета и посадки, ручных режимов управления). Поэтому пороговое значение коэффициента ошибок должно определяться из расчета минимально необходимого темпа и объема передачи наиболее приоритетной информации в соответствии с протоколом информационного взаимодействия наземной станции управления (НСУ) и БЛА для безопасной эксплуатации. Практические результаты показывают, что эксплуатационная безопасность обеспечиваетсяпри уровне Кош от 0,1 до 0,7 в зависимости от класса и заданных режимов управления БЛА.

Используя критерий работоспособного состояния канала связи, дадим следующее определение готовности для канала связи ЛУК. Готовность - вероятность того, что связь может быть инициирована при соблюдении требований необходимого качества связи. Фактическую готовность при подсчете коэффициента ошибок каждую секунду можно определить по формулам:

К г = ^ , (6)

общ

х = Г1, при Кош, £ Ко.п. (7)

г [0, при Кош > Коп/

где X - состояние канала связи; Тобщ - общее время наблюдения, с; Кош/ -коэффициент ошибок за интервал в одну секунду.

Такое определение готовности позволяет учесть производительность линии в момент соединения. Готовность канала связи должна определяться в различных условиях, режимах полета БЛА и для каждого предусмотренного режима работы радиолинии (скорости каналов, выбранного кодирования и т.д.). Поэтому общее время наблюдения зависит от продолжительности участка полета с соблюдением необходимых условий и режимов работы каналов связи, и при этом количество измерений должно обеспечивать заданную достоверность результатов.

Для непрерывности используем следующее определение. Непрерывность - доля принятых сообщений, удовлетворяющих условиям целостности, от общего объема переданных сообщений в пределах указанного времени. Фактическую непрерывность можно определить по формуле:

С(° = , (8) 97

где - количество принятых сообщений, удовлетворяющих условиям целостности, за время Т; Щ-т-д - количество переданных сообщений за время Т.

При таком определении непрерывность может определятся постоянно без необходимости проведения какой-либо транзакции связи с участием человека, а также при автономной отработке радиолинии. Выполнение требований непрерывности каналов связи с БЛА необходимо не только во время проведения транзакции, но и до ее инициации. Своевременное и непрерывное отображение информации о состоянии и местонахождении БЛА на экране рабочих мест внешних пилотов обеспечивает своевременную реакцию для инициации транзакции. Постоянная индикация непрерывности восходящего канала обеспечивает своевременность возможных действий операторов по восстановлению качества связи. В нисходящем канале данные от систем БЛА передаются постоянно и поток ошибок можно определять на прикладном уровне проверкой целостности данных. В восходящем же канале данные на БЛА могуткак постоянно передаваться, например, дифференциальные поправкидля навигационной системы, так могут и отсутствовать без выдачи управляющих действий внешним пилотом. В этом случае непрерывность можно определять проверкой целостности обмена служебной информации между наземным и бортовым терминалом радиолинии на транспортном уровне.

Продолжительность времени Т можно выбрать из типов ЯРЬ. В настоящее время в [17] приведены только примеры возможных типов с временем транзакции от 3 до 15 секунд. Уменьшая интервал времени Т, можно делать требования более строгими, например, для режимов взлета и посадки, при выполнении полета непосредственно в районе аэродрома.

Проведем моделирование фактических показателей производительности каналов связи линии управления и контроля БЛА. Примем для канала связи упрощенную модель восстанавливаемой системы. Переменная состояния канала связи Х(^ принимает два значения: 1 при работоспособном состоянии, 0 при неработоспособном состоянии. Работоспособность определим по формуле (7) за период равный одной секунде, соответственно минимальная продолжительность Тв и Тн составит одну секунду. Количество принятых сообщений в течении времени Тв примем равным 100%, количество потерянных сообщений в течении времени Тн также равным 100%. Канал рассматривается во время штатного автоматического режима управления БЛА, не требующего от внешнего пилота постоянного воздействия как, например, в ручном режиме управления. Законы распределения Тв и Тн зависят от факторов, влияющих на качество связи [11], и на практике трудно поддаются оценке с помощью одного закона. Поэтому выберем распределение величин Тв и Тн произвольно, без привязки к какому-либо закону, но соответствующих четырем возможным вариантам (рис. 3), из которых только первый не вызывает сложности и затруднений у внешнего пилота при контроле и управлении БЛА:

1) Продолжительность времени восстановления имеет небольшие значения, в значениях времени наработки на отказ присутствуют в основном достаточно большие значения. В этом случае у внешнего пилота не возникает трудностей при восприятии индикации состояния систем и в управлении БЛА.

2) Продолжительность времени восстановления имеет небольшие значения, но во времени наработки на отказ имеются участки снебольши-ми значениями. На этих участках кратковременное восстановление информации не обеспечивает полного представления о состоянии (развития состояния) систем БЛА, от внешнего пилота требуется повышение внимания.

3) Во времени наработки на отказ присутствуют только большие значения, но и значения продолжительности времени восстановления также имеет большие значения. В моменты продолжительных отсутствий связи внешний пилот полностью теряет контроль над судном на продолжительное время.

4) Во времени наработки на отказ отсутствуют как большие, так и малые значения, во времени восстановления отсутствуют большие значения. Прерывания связи хоть и кратковременны, но довольно часто возникают. От внешнего пилота требуется повышение внимания, вероятность выдачи команды в момент отсутствия связи возрастает.

Рис. 3. Примеры возможных распределений величин Тв и Тн

В таблицах (рис. 3) приведены значения готовности, рассчитанные по формуле (6) и, для сравнения, значения непрерывности рассчитанные по формуле (3). На рис. 4 для всех вариантов построены графики переменной состояния канала связи Х^) и непрерывности С(1) рассчитываемой по формуле (8) в пределах 10 секунд.

Из полученных результатов можно сделать следующие выводы:

1) Значение непрерывности, определенной по формуле (3), не обеспечивает объективность оценки, т.к. во втором и третьем вариантах значения выше, чем в первом варианте.

2) Применение в качестве индикатора удовлетворительной связи только коэффициента готовности недостаточно. Только в четвертом варианте коэффициент готовности может служить индикатором неудовлетворительного качества связи. Во всех остальных случаях коэффициент готовности имеет одно и то же значение и не отражает разницу в работе каналов.

3) Применение в качестве индикатора удовлетворительной связи только непрерывности, рассчитанной по формуле (8), также недостаточно. Критерию С(0>0,7 не удовлетворяют варианты №2 и №3, однако, удовлетворяет вариант №4.

4) Критериями удовлетворительной связи может служить одновременное выполнению двух условий: С(0>0,7 и Кг>0,975. Только первый вариант удовлетворяет этим условиям.

""""'Г"" .р.»™.

-4- ]- Ь 1 4-

—Х(1) —СМ

Рис. 4. Переменная состояния Х(1) и непрерывность С(1) канала

связи с БЛА

Для критериев оценки работы каналов связи на участках взлета и посадки, при выполнении полета непосредственно в районе аэродрома, следует увеличить значения Кги/или уменьшить интервал времени, за который рассчитывается непрерывность. Например, для интервала равного 5 секундам непрерывность С(^) даже в первом случае будет снижаться до уровня 0,4. Следовательно, ни один из предложенных сценариев не удовлетворит требуемым условиям.

Таким образом, предложенные критерии оценивания каналов связи радиолинии управления и контроля БЛА предъявляют требования непосредственно к качеству каналов связи. Применяя предложенные расчетные соотношения, отслеживание фактических показателей производительности можно производить постоянно, без необходимости проведения транзакций с участием внешнего пилота. Приемлемые продолжительности прерываний связи обеспечиваются гибкостью применяемых критериев для готовности и непрерывности каналов связи для различных участков полета и классов БЛА. Практические результаты испытаний позволят уточнить критерии готовности и непрерывности, а также могут быть основой для разработки типов ЯРЬ линии управления и контроля БЛА.

Список литературы

1. Молчанов А.С. Теория построения иконических систем воздушной разведки. Волгоград: Издательство «Панорама», 2017. 224 с.

100

2. Патрикеев А.П., Харьков В.П., Чернодаров А.В. Базовая платформа для комплексных систем управления и навигации беспилотных летательных аппаратов // Научные чтения по авиации, посвященные памяти

H.Е. Жуковского, 2014. № 2. С. 492-496.

3. Пушкарский Е.Ю., Еремин Е.М., Давыденко И.Н., Харитонов В.В. Анализ направлений развития разведывательных беспилотных летательных аппаратов // Проблемы безопасности полетов, 2009. № 12. С. 1321.

4. Молчанов А.С. Методика оценки линейного разрешения на пиксель аэрофотосистем военного назначения при проведении летных испытаний // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка, 2018. Т. 62. № 4. С. 390-396.

5. Чукаева А.Н., Куликов В.Е. Система управления квадрокоптером при транспортировке груза на внешней подвеске // Труды МИЭА. Навигация и управление летательными аппаратами, 2016. № 12. С. 36.

6. Макаренко В.Г., Подорожняк А.А., Рудаков С.В., Богомолов А.В. Инерциально-спутниковая навигационная система управления транспортными средствами // Проблемы управления, 2007. № 1. С. 64-71.

7. Аршакян А.А., Ларкин Е.В., Рудианов Н.А. Оценка установившихся режимов функционирования групповых систем мониторинга // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2015. Вып. 3. С. 115-122.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. Руководство по дистанционно пилотируемым авиационным системам (ДПАС). Doc 10019. Международная организация гражданской авиации. Издание первое. Москва, 2015. 190 с.

9. Hosier T., Scheuvens L., Franchi N., Simsek M., Fettweis G. Applying reliability theory for future wireless communication networks. Conference Paper. Published in IEEE 28th Annual International Symposium on PIMRC, October 2017. P. 1-7. D0I:10.1109/pimrc.2017.8292773.

10. Шибанов Г.П. Контроль работоспособности и техническая диагностика бортового оборудования летательных аппаратов // Полет. 2018. №

I. С. 17-22.

11. Sattiraju R., Schotten H. Reliability Modeling, Analysis and Prediction of Wireless Mobile Communications. Published in: 2014 IEEE 79th Vehicular Technology Conference, 2014. P. 1-6. DOI: 10.1109/ VTCSpring. 2014.7023170.

12. Куликов В.Е., Сатовский Б.Л. Способ дистанционного управления полетом беспилотного летательного аппарата и беспилотная авиационная система. Патент на изобретение RUS № 2475802. Опубликовано 10.06.2011.

13. Гулевич С.П., Веселов Ю.Г. Методы определения аэродинамических коэффициентов беспилотных летательных аппаратов по материалам натурных экспериментов // Проблемы безопасности полетов. 2009. № 10. С. 46-56.

14. Рудаков И.С., Рудаков С.В., Богомолов А.В. Методика идентификации вида закона распределения параметров при проведении контроля состояния сложных систем // Информационно-измерительные и управляющие системы, 2007. Т.5. № 1. С. 66-72.

15. Гулевич С.П., Веселов Ю.Г. Методика определения коэффициента момента тангажа беспилотных летательных аппаратов по материалам натурных экспериментов // Проблемы безопасности полетов. 2009. № 8. С. 63-67.

16. Jain R., Templin F., Yin K. Wireless Datalink for Unmanned Aircraft Systems: Requirements, Challenges, and Design Ideas. AIAA InfoTech Conference, Saint Louis, MO, 2011. P. 1-7. D0I:10.2514/6.2011-1426.

17. RPAS «Required C2 Performance» (RLP) concept. ГКДЖ. 47 с.

18. Руководство по требуемым характеристикам связи (RPC). -Международная организация гражданской авиации. Doc 9869. Издание первое. М., 2008. 46 с.

19. Performance-based Communication and Surveillance (PBCS) Manual. Doc 9869. International civil aviation organization. Second Edition. Montréal, 2017.212 р.

20. Depoorter D.G., Lücke O. Required Communication Technical Performance, the application layer QoS metric for aeronautical data communications. Conference Paper, Conference: 21st Ka and Broadband Communications Conference, At Bologna, 2015. 7 c.

21. Коломиец Л.В., Федоров М.В., Богомолов А.В., Мережко А.Н., Солдатов А.С., Есев А.А. Метод поддержки принятия решений по управлению ресурсами при испытаниях авиационной техники // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2010. Т. 8. № 5. С. 37-41.

22. ГОСТ Р ИСО/МЭК 7498-1-99. Государственный стандарт Российской Федерации. Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель. Часть 1. Базовая модель. 62 с.

23. STAN AG 4586.Standard interfaces of UAV control system (UCS) for NATO UAV interoperability. 509 р.

Растегаев Иван Геннадьевич, начальник отделения (старший инженер-испытатель), khlatestamail. ru, Россия, Ахтубинск, Войсковая часть 15650,

Молчанов Андрей Сергеевич, канд. техн. наук, доцент, заместитель начальника отдела - начальник отделения (старший инженер-испытатель), [email protected], Россия, Ахтубинск, Войсковая часть 15650,

Емельянов Александр Михайлович, заместитель начальника отдела - начальник отделения (старший инженер-испытатель), [email protected], Россия, Ахтубинск, Войсковая часть 15650

ANALYSIS OF COMMUNICATIONS PERFORMANCE OF THE COMMAND AND CONTROL DATA LINK FOR UNMANNED AIRCRAFT VEHICLES

I.G. Rastegaev, A.S. Molchanov, A.M. Yemelyanov

102

The article proposes the definition of technical characteristics of the communications performance of the command and control data link for unmanned aerial vehicles, provides the calculated ratios and evaluation criteria for practical use when checking the actual performance indicators of communication channels with a unmanned aerial vehicles. Estimated ratios provide continuous monitoring operational performance of communication channels. The specifics of the possible permissible values of temporary interruptions in data transfer between a ground control station and an unmanned aerial vehicle are taken into account.

Key words: unmanned aerial vehicle, command and control data link, communication channel performance, communication channel availability, communication channel continuity.

Rastegaev Ivan Gennadievich, head of department (senior test engineer), [email protected], Russia, Akhtubinsk, Military unit 15650,

Molchanov Andrey Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, deputy head of department - head of department (senior test engineer), andryoe@yandex. ru, Russia, Akhtubinsk, Military unit 15650,

Emelyanov Alexander Mikhailovich, deputy head of department - head of department (senior test engineer), bpla6@yandex. ru, Russia, Akhtubinsk, Military unit 15650

УДК 681.518

СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИВОМ

И.Н. Набродова

Рассмотрен вопрос создания «Умного дома» на примере системы дистанционного управления поливом с возможностью мониторинга. Рассмотрена возможность использования клиент-серверной архитектуры для создания данной системы.

Ключевые слова: умный дом, система удаленного управления, клиент-сервер, АКОШЫО, мониторинг.

«Умный дом» - широко известная за рубежом современная система автоматизации, призванная сделать жизнь человека максимально комфортной. Она может кардинальным образом изменить управление домом -от контроля температуры в комнатах и уровня их освещения до управления безопасностью дома и всей семьи.

Современным умным домом (УД) можно управлять удаленно с мобильного устройства через интернет, либо с клавишных или сенсорных панелей управления. Функционал системы чрезвычайно широк. Он включает управление микроклиматом, безопасностью, освещением и многим другим. Оно осуществляется посредством программируемого контроллера или мини компьютера, что позволяет настраивать комплекс оборудования с учетом пожеланий и предпочтений владельца.

103

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.