CC BY
0
НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т. 16. № 3-2024
АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА Сск 10.36724/2409-5419-2024-16-3-4-11
ОБ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКЕ БЕСПИЛОТНЫХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ НА МАРШРУТАХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЛОГИСТИКИ
козлов
Сергей Витальевич1 КУБАНКОВ
Александр Николаевич 2 ШАБАНОВ
Александр Петрович 3
Сведения об авторах:
1 к.т.н, с.н.с., руководитель отделения, Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" РАН,
г. Москва, Россия, skczlcv@ipiran.ru
2 д.в.н., профессор, заведующий кафедрой, Московский технический университет связи
и информатики, Москва, Россия, a.n.kubankcv@mtuci.ru
АННОТАЦИЯ
Введение: Представленное исследование относится к области решения проблемы повышения пропускной способности железнодорожных магистралей России, используемых для товарообмена между экономическими субъектами. Предметной областью являются задачи применения на маршрутах железнодорожной магистрали дополнительных транспортных ресурсов -беспилотных авиационных систем, используемых для перемещения изделий в центры технической эксплуатации, и обратно на предприятия-эксплуатанты этих изделий. Внимание акцентировано на сети передачи данных железнодорожной магистрали, тракты которой предлагается использовать для передачи управляющей информации в воздушное судно, осуществляющее перемещение изделий в воздушном пространстве над перегонами железнодорожной магистрали. Цель работы: Поставлена и решена задача по созданию новой схемы информационно-телекоммуникационной системы для передачи управляющей информации. Схема должна удовлетворять требованию по обеспечению заданных показателей своевременности предоставления информации в воздушное судно, при минимальной стоимости её реализации. Научным результатом является новая модель процесса передачи управляющей информации с использованием трактов в сети передачи данных железнодорожной магистрали и ультракоротковолновых радиостанций в беспилотной авиационной системе. Новизна модели заключается в автоматическом изменении параметров активности трактов в сети передачи данных, в зависимости от местоположения пункта железнодорожной магистрали, над которым в воздушном пространстве осуществляет полёт воздушное судно. Технико-экономический эффект для предприятия железнодорожной магистрали заключается в повышении её пропускной способности за счет привлечения средств беспилотной авиации. Положительный эффект для предприятия беспилотной авиационной системы состоит в сокращении инвестиций на организацию сети передачи данных, за счёт использования сети предприятия железнодорожной магистрали.
3
д.т.н., с.н.с., ведущии научный сотрудник,
Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" РАН, г. Москва, Россия, apshabancv@mail.ru
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: логистика, железнодорожная магистраль, беспилотная авиационная система, процесс передачи управляющей информации, центры технической эксплуатации.
Для цитирования: Козлов C.B., КубанковА.Н., Шабанов А.П. Об информационной поддержке беспилотных воздушных судов на маршрутах железнодорожной логистики // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2024. Т. 16. № 3. С. 4-11. doi: 10.36724/2409-5419-2024-16-3-4-11
М. 16. N0. 3-2024, И&ЕЗ РЕБЕАРОИ
AVIATION, ЗРАБЕ-РООКЕТ ИAРDWAРE
Введение. Объекты исследования
Объектами настоящего исследования являются процессы передачи информации в логистической сети, построенной с применением транспортных средств железнодорожной магистрали и беспилотной авиационной системы.
Проведено обследование материальных и нематериальных сущностей, относящихся к транспортной логистике, в том числе, рекомендованных в национальных стандартах [1-3], в научных и методических публикациях, например [4-15]. В результате определены следующие информационные процессы в логистической транспортной сети, в составе которых должны воспроизводиться процессы передачи управляющей информации:
процессы управления движением транспортных средств, в том числе, процесс управления полётом судна в воздушном пространстве над железнодорожной магистралью;
процессы записи в базу данных логистической транспортной сети цифровой карты навигаций;
процессы актуализации на цифровой карте навигаций мест нахождения пунктов железнодорожной магистрали, железнодорожных транспортных средств, воздушных судов, станций внешних пилотов и радиостанций;
процессы информационного взаимодействия между предприятиями беспилотной авиационной системы, железнодорожной магистрали и логистической транспортной сети.
В работе использовались термины и определения, относящиеся к области беспилотной авиации, например [1, 2], к организационной, семантической и технической интеропера-бельности предприятий [3, 11], к методам исследования [4-7, 14, 15], и следующие термины и определения:
Тракт передачи управляющей информации - тракт в сети передачи данных железнодорожной магистрали, состав транзитных узлов в котором изменяется в зависимости от пункта магистрали, над которым осуществляет полёт воздушное судно.
Организационное взаимодействие - обмен информацией на уровне общих целей между предприятиями логистической транспортной сети, железнодорожной магистрали и беспилотной авиационной системы, осуществляемый в соответствии с заключенными договорами.
Семантическое взаимодействие - составная часть организационного взаимодействия на уровне смыслов, которые содержатся в информации, и которые одинаковым образом понимаются субъектами взаимодействующих предприятий.
Техническое взаимодействие - составная часть организационного взаимодействия на уровне протоколов и форматов данных, содержащих информацию.
Характеристика исследования. Постановка задачи.
При проведении исследования выполнены следующие мероприятия.
1. Разработаны технические требования к устройствам, которые задействуются в реализации процесса передачи управляющей информации в воздушное судно. Это, как минимум:
сеть передачи данных железнодорожной магистрали;
средства для прямой радиосвязи с воздушным судном -радиостанции с дистанционным управлением, установленные в станционных пунктах и обладающие свойствами приёма управляющей информации из сети передачи данных железнодорожной магистрали;
станция внешнего пилота, воспроизводящая процессы передачи управляющей информации по трактам в сети передачи данных железнодорожной магистрали.
2. формулированы задачи исследования: разработка новой структурной схемы информационно-телекоммуникационной системы для информационной поддержки полёта воздушного судна на маршрутах железнодорожной логистики;
создание на базе информационно-телекоммуникационной системы новой модели для процесса передачи управляющей информации в воздушное судно, осуществляющее перемещение технических изделий по маршрутам логистической транспортной сети в воздушном пространстве над железнодорожной магистралью.
3. С целью выполнения этого требования разработаны структурные схемы гипотетической информационно-телекоммуникационной системы, которая должна обеспечивать передачу управляющей информации в беспилотной авиационной системе в существующих условиях:
организационного взаимодействия предприятий логистической транспортной сети, железнодорожной магистрали и беспилотной авиационной системы;
технического и семантического взаимодействия информационных систем и баз данных на предприятиях логистической транспортной сети, железнодорожной магистрали и беспилотной авиационной системы, в части приёма, обработки и передачи информации, относящейся к процессам логистики, в том числе, к процессам актуализации на цифровой карте мест нахождения транспортных средств, включая воздушные суда;
заданы показатели своевременности предоставления управляющей информации в воздушное судно - максимально допустимое время ТтСа. передачи и минимально допустимая вероятность Рты. превышения этого времени.
4. Выполнен сравнительный анализ схем построения информационно-телекоммуникационной системы в беспилотной авиационной системе как основы для воспроизводства нового процесса передачи управляющей информации в воздушное судно:
цель анализа - определить оптимальную схему, как материальную основу для воспроизводства нового процесса передачи управляющей информации в воздушное судно;
критерий оценки - минимальная стоимость проектных и внедренческих работ при заданных показателях своевременности предоставления управляющей информации Ттса. и Рты..
в результате определена наиболее эффективная схема, на основании которой создана новая цифровая модель процесса передачи управляющей информации в воздушное судно.
Новизна модели определяется автоматическим изменением данных об адресе конечного узла в тракте передачи управляющей информации, которым является пункт магистрали, над которым осуществляет полёт воздушное судно.
Актуальность новой модели обусловлена действием негативных условий санкций [13], в частности, в отношении предприятий-участников международной торговли, и обоснована ожидаемым положительным эффектом, достигаемым от применения модели в логистической транспортной сети. Это:
повышение пропускной способности железнодорожной магистрали, за счёт дополнительных грузовых потоков, осуществляемых беспилотными авиационными системами;
оперативно-технический эффект для предприятий-экс-плуатантов технических изделий, транспортируемых на воздушных судах, достигаемый благодаря ускорению доставки изделий к местам проведения ремонта, технического обслуживания, модернизации и обратно - к местам их эксплуатации [11].
Схемы информационно-телекоммуникационной системы
При разработке схем информационно-телекоммуникационной системы, на основе которых должны выполняться функции процесса передачи управляющей информации в воздушное судно беспилотной авиационной системы, применены гипотетический подход и дедуктивный метод.
С помощью гипотетического подхода применённого при обследовании научно-технических решений - моделей и методов, например [4, 5, 7, 9, 11, 12], и изучении национальных стандартов, например [1-3] разработана функциональная модель процесса передачи управляющей и контрольной информации в беспилотной авиационной системе, в которой передача информации осуществляется в автономном режиме - без привлечения средств связи и передачи данных из числа средств других предприятий в транспортной логистике (рис. 1).
Рис. 1. Функциональная схема процесса передачи управляющей информации в беспилотной авиационной системе
На рисунке (рис. 1) видно, что формирование управляющей информации осуществляется как реакция на контрольную информацию, которая передаётся в станцию внешнего пилота.
В состав контрольной информации входят, как минимум, информация:
о текущем состоянии механизмов управления полётом, которые регулируются на основании управляющей информации;
о месте нахождения воздушного судна на цифровой карте логистической транспортной сети;
о метеорологических и других показателях внешней среды, в которой совершает полёт воздушное судно, и которые негативно влияют или могут оказать негативное влияние на его движение по маршруту логистической транспортной сети.
Следует заметить, что процесс передачи управляющей информации является подпроцессом в общем процессе управления полетом воздушного судна. Инициация данного процесса производится на основании результатов анализа контрольной информации о состоянии бортовых движительных механизмов и условий внешней среды.
Другие, помимо процесса передачи управляющей информации, функции процесса управления полётом, например функция передачи контрольной информации, гипотетически могут быть реализованы либо устройствами из состава беспилотной авиационной системы, либо извне - средствами других предприятий, например из состава системы управления предприятия логистической транспортной сети (рис. 1).
Исключением является контрольная информации о состоянии движительных механизмов, передаваемая с борта воздушного судна.
Исходя из намерения разработки оптимальной схемы информационно-телекоммуникационной системы, обеспечивающей воспроизводство процесса передачи управляющей информации в соответствии с функциональной схемой (рис. 1), были разработаны несколько гипотетических схем, обеспечивающих реализацию данного процесса при следующих режимах эксплуатации беспилотной авиационной системы:
1) передача управляющей информации осуществляется в беспилотной авиационной системе при её использовании в автономном режиме;
2) передача управляющей информации осуществляется в режиме обеспечения организационного взаимодействия предприятий беспилотной авиационной системы, железнодорожной магистрали и логистической транспортной сети.
Схема 1 - схема информационно-телекоммуникационной системы для автономного режима беспилотной авиационной системы со станциями внешнего пилота, укомплектованными, в том числе, радиостанциями с возможностью прямой связи с воздушным судном. Схема 1 отображена на рисунке 2. Характерное свойство, которое присуще первой схеме: передача управляющей информации осуществляется в режиме ультракоротковолновой радиосвязи ме^ду воздушным судном и станцией внешнего пилота (1, 2, ..., К) с соответствующей ей, радиостанцией (1,2, ..., К).
Режим прямой ультракоротковолновой радиосвязи предусматривает ограничения по дальности передачи информации, что обусловливает необходимость увеличивать в информационно-телекоммуникационной системе число станций внешнего пилота, укомплектованных радиостанциями и, как следствие, дополнительно привлекать внешних пилотов. При этом: передача полномочий по управлению пилотируемым воздушным судном между внешними пилотами осуществляется либо за счёт создания специальной сети передачи данных, либо за счёт аренды трактов в сети передачи данных другого предприятия.
М. 16. N0. 3-2024, И&ЕЗ РESEAРCH
AVIATION, ЗPAЗE-Р00KET ИAРDWAРE
Рис. 2. Структурная схема информационно-телекоммуникационной системы с возможностями реализации процесса передачи информации в беспилотной авиационной системе (Схема 1)
Схема 2 - схема информационно-телекоммуникационной системы для автономного режима беспилотной авиационной системы с одной станцией внешнего пилота и дистанционно управляемыми этой станцией радиостанциями с возможностью их прямой связи с воздушным судном. Схема 2 отображена на рисунке 3.
воздушного судна и, тем самым, затрудняет выполнение требований, предъявляемых к своевременности предоставления информации в воздушное судно;
с другой стороны, уменьшает число станций внешнего пилота и, тем самым, повышает технико-экономический эффект в целом для беспилотной авиационной системы.
Схема 3 - схема информационно-телекоммуникационной системы в режиме обеспечения организационного взаимодействия предприятий беспилотной авиационной системы, железнодорожной магистрали и логистической транспортной сети. Схема 3 отображена на рисунке 4.
Ряд свойств, присущих второй схеме (рис. 3) информационно-телекоммуникационной системы, в частности, использование возможностей маршрутизации в сети передачи данных и возможностей ультразвуковой радиосвязи с воздушным судном, также присущи и третьей схеме, представленной на рисунке 4.
Рис. 3. Структурная схема информационно-телекоммуникационной системы с возможностями реализации процесса передачи информации в беспилотной авиационной системе (Схема 2)
Характерные свойства, которые присущи второй схеме: Информационно-телекоммуникационная система представляет собой совокупность станции внешнего пилота, маршрутов в сети передачи данных общего пользования и дистанционно управляемых радиостанций (1,2, ..., К);
связь между станцией внешнего пилота и радиостанциями осуществляется посредством сети передачи данных, в которой по протоколам данной сети организуются маршруты для передачи информации в ту или иную радиостанцию, в зависимости от того, в какой из их зон ответственности осуществляет полёт воздушное судно;
каждая радиостанция обеспечивает прямую ультракоротковолновую радиосвязь с воздушным судном.
Режим дистанционной ультракоротковолновой радиосвязи в совокупности с применением сети передачи данных общего пользования, используемый в анализируемой схеме 2:
с одной стороны, по сравнению со схемой 1, увеличивает время передачи информации из станции внешнего пилота до
Рис. 4. Структурная схема информационно-телекоммуникационной системы с возможностями реализации процесса передачи информации в беспилотной авиационной системе (Схема 3)
В то же время, есть существенные отличия, которые обусловлены фактором организационного взаимодействия предприятия беспилотной авиационной системы и предприятиями железнодорожной магистрали и логистической транспортной сети.
Признаком организационного взаимодействия является факт наличия договорных соглашений между указанными предприятиями, в которых учтены интересы обеих сторон. Как следствие, очевидны следующие преимущества рассматриваемой схемы (рис. 4):
использование ресурсов предприятия беспилотной авиационной системы в бизнес-процессах предприятия железнодорожной магистрали позволяет обеспечить более быструю доставку для ряда приоритетных грузов, например, технических изделий, что увеличивает грузооборот в целом и, в частности улучшает экономические показатели этого предприятия;
использование в бизнес-процессах предприятия беспилотной авиационной системы ресурсов (сеть передачи данных) предприятия железнодорожной магистрали и контрольной информации, добываемой на основе ресурсов предприятия логи-
стическои транспортной системы, позволяет сократить стоимость аренды трактов, выделяемых в сети для передачи информации в воздушное судно, и снизить стоимость владения контрольной информацией. Это достигается за счёт взаимного учёта интересов указанных предприятий.
Новая модель процесса передачи управляющей информации
При проведении структурно-функционального анализа различных схем информационно-телекоммуникационной системы по критерию своевременности предоставления информации и минимизации сил и средств, сформулировано следующее утверждение.
Схема 3 информационно-телекоммуникационной системы (рис. 4), построенная на основании принципа обеспечения организационного взаимодействия предприятий логистической транспортной сети, беспилотной авиационной системы и железнодорожной магистрали, и предназначенная для передачи управляющей информации из станции внешнего пилота в воздушное судно:
имеет преимущество перед схемами 1 и 2 (рис. 2 и 3), которое заключается в сокращении сроков выполнения проектных и инновационных работ по вводу беспилотной авиационной системы в логистическую транспортную сеть, построенную с использованием сил и средств железнодорожной магистрали;
является базовым элементом для разработки новой модели процесса передачи управляющей информации из станции внешнего пилота в воздушное судно беспилотной авиационной системы.
На основании сформулированного утверждения разработана цифровая модель информационно-телекоммуникационной системы, как материальной основы для реализации нового процесса передачи управляющей информации.
Цифровая модель информационно-телекоммуникационной системы размещена в базе данных станции внешнего пилота и отображает взаимоувязанные данные об их элементах, которые обеспечивают реализацию процесса передачи информации в беспилотной авиационной системе (рис. 5).
На рисунке обозначено: - станция внешнего пилота;
V- воздушное судно;
0{0\; О2, ... ОК} - сеть пунктов О, железнодорожной магистрали;
Я{Я\; Я2; ... Як} - сеть радиостанций Я, с дистанционным управлением, установленных в пунктах О, железнодорожной магистрали;
Ь{Ь\, Ь2, ... Ьк}~ множество трактов в сети передачи данных, которые выделены для передачи данных из станции внешнего пилота до соответствующих радиостанций {Я,}, установленных в пунктов 0{0\; О2, ... 0К} железнодорожной магистрали;
Ь{Ь\[ри\-, ¿2[Ц2,]; ... Ьк[рк,]} - параметры [цд] трактов {¿¿} в сети передачи данных железнодорожной магистрали;
0{0:[Я1]; О2\Я2\; ... 0к[Як\} - параметры пунктов {О,} в железнодорожной магистрали - соответственно радиостанции
Я{Я\, Яг; ... Як}',
Я{Я1[Ян]; Я2[Я21\', ... Як[Як,]} - параметры [Яд] в сети радиостанций {Я,}, размещенных в пунктах {О,} железнодорожной магистрали, и которые настроены с целью приема данных из трактов {Ь,} сети передачи данных железнодорожной магистрали.
Рис. 5. Цифровая модель информационно-телекоммуникационной системы с возможностями реализации процесса передачи информации в беспилотной авиационной системе
Новое, по сравнению с известными цифровыми моделями-аналогами (рис. 2, 3), характерное свойства цифровой модели информационно-телекоммуникационной структуры (рис. 5) состоит в способности изменять параметры ^ активности трактов {¿1[цц]; Ь2[^21]; ... ЬЦ^я]} в сети передачи данных железнодорожной магистрали.
Процесс производства таких изменений по своей сути является процессом актуализации трактов передачи информации и представляет собой составную часть (подпроцесс) в процессе передачи управляющей информации от станции внешнего пилота в воздушное судно.
В новом подпроцессе актуализации трактов передачи данных выполняют следующие действия.
1. Прием в станции внешнего пилота контрольной информации из логистической транспортной сети о местоположении воздушного судна.
2. Фиксация местоположения судна на цифровой навигационной карте и определение радиостанции, например Яд из сети радиостанций Я{Я\; Я2, ... Як}, в зоне радиовидимости которой, находится воздушное судно.
3. Оценка выполнения условия - например, «параметр активности радиостанции Яд, например [Яд] равен 1 (единице)?»:
если [Яд] = 1, то радиостанция активна, изменения в цифровой модели не производят.
4. Если [Яд,] = 0, то радиостанция неактивна, и производятся следующие действия:
параметр активности радиостанции Яд устанавливается в состояние активности [Яд,] = 1;
М. 16. N0. 3-2024, И&ЕЗ РESEAРCH
AVIATION, ЗPAЗE-Р00KET ИAРDWAРE
параметр активности [Кк] радиостанции Кк, которая находилась в состоянии активности, устанавливается в состояние неактивности [Кд] = 0;
параметр активности [ц,,] тракта из числа трактов {Ь^ц]; ¿2^21]; • •• Ыт]} в сети передачи данных, который совместим с радиостанцией К,, устанавливается в состояние активности - [ц,,] = 1;
параметр активности [цкк] тракта Ьк из числа линий {¿1[цп]; Ьг[ц21]; ... Ьк[^к1]} в сети передачи данных, который находился в состоянии активности, устанавливается в состояние неактивности [цк] = 0.
На рисунке 6 отображена новая модель процесса передачи управляющей информации от станции внешнего пилота в воздушное судно беспилотной авиационной системы.
В данной модели процесс отображается в виде последовательности выполнения функций с приведением сущностных объектов, которые автоматически исполняют эти функции -станции внешнего пилота, радиостанции и воздушного судна, тракта в сети передачи данных железнодорожной магистрали.
Рис. 6. Новая модель процесса передачи управляющей информации от станции внешнего пилота в воздушное судно беспилотной авиационной системы (на примере тракта Ьк и радиостанции Ок)
производства технологического обслуживания, выполнения других работ и возвращения на предприятия-эксплуатанты изделий.
Научным результатом исследования является новый функционал процесса передачи управляющей информации, относящийся (а) к использованию при передаче информации сети передачи данных железнодорожной магистрали, (б) к выполнению актуализации компонентов в тракте передаче данных этой сети в зависимости от места нахождения судна в воздушном пространстве логистической сети, (в) к поступлению в станцию внешнего пилота контрольной информации из предприятия логистической транспортной сети.
Достигнутый научный результат добавил в общий процесс управления полетом новое качество - автоматическое управление передачей управляющей информацией, базируясь на совместные усилия и ресурсы предприятий логистической транспортной сети, железнодорожной магистрали и беспилотной авиации.
Обоснована актуальность применения новой модели в логистических процессах с использованием беспилотных авиационных систем, в том числе, в условиях действующих санкций [13] в отношении предприятий-участников международной торговли.
Значимыми эффектами от применения новой модели процесса передачи управляющей информации являются:
экономический - для беспилотной авиации - снижение затрат на станционное оборудование и на оплату труда внешних пилотов, что существенно для протяжённых логистических маршрутов;
технико-экономический эффект для железнодорожных магистралей - повышение пропускной способности достигается за счет дополнительного грузооборота с использованием беспилотных авиационных систем;
оперативно-технический эффект, по сравнению с железнодорожной логистикой, для изделий, транспортируемых на воздушных судах - сокращение сроков технического обслуживания и других работ за счёт уменьшения времени на доставку изделий в центры обслуживания, и обратно.
Литература
Область применения новой модели процесса передачи управляющей информации распространяется на известные методы управления движением беспилотных судов в воздушном пространстве.
Заключение
Тема исследования относится к вопросам применения информационно-телекоммуникационных технологий при решении задач транспортной логистики, организуемой на базе существующих железнодорожных магистралей с применением вновь вводимых в транспортную логистику средств беспилотных авиационных систем.
Решена научная задача о создании новой модели процесса передачи управляющей информации в воздушное судно, осуществляющей перемещение технических изделий с целью
1.ГОСТ Р 56122-2014 «Воздушный транспорт. Беспилотные авиационные системы. Основные требования». Национальный стандарт Российской Федерации. Москва, Российский институт стандар-тизации,2015. 10 с.
2. ГОСТ Р 59796-2021 «Информационные технологии. Интеро-перабельность. Термины и определения». Национальный стандарт Российской Федерации. Москва, Российский институт стандартизации, 2021. 12 с.
3. ГОСТ Р 59519-2021 «Беспилотные авиационные системы. Компоненты беспилотных авиационных систем. Спецификация и основные технические требования». Национальный стандарт Российской Федерации. Москва, Российский институт стандартизации, 2021. 10 с.
4. Крикунов И.С., ФайзуллинА.Р., БенсонИ.Н. Моделирование и совершенствование российско-китайской транспортной сети в текущих экономических условиях II Экономика и управление: проблемы, решения. 2024. Т. 1, № 1(142). С. 59-69. Б01: 10.36871/ек.ир.р.г.2024.01.01.008. ЕБЫ БХКОСШ.
5. Анохов И.В., Римская О.Н. Этапы развития транспортных коридоров: механизация, роботизация, интеллектуализация и перспективы цифровизации II Стратегические решения и риск-менеджмент. 2022. Т. 13, № 1. С. 72-79. DOI 10.17747/2618-947Х-2022-1-72-79. EDN YTAIDV.
6. Никифорова Г.И. Исследование информационного взаимодействия железнодорожного и морского транспорта в логистических цепях доставки груза II Известия Петербургского университета путей сообщения. 2022. Т. 19, № 1. С. 82-89. DOI: 10.20295/1815-588Х-2022-19-1-82-89. EDN LREQHF.
7. Kozlov S. V., Shabanov A.P., Kubankov A.N. Unmanned aircraft systems in logistics processes with network management II Wave Electronics and Its Application in Information and Telecommunication Systems. 2023. Vol. 6, No. 1, pp. 210-216. DOI: 10.1109/WE-CONF57201.2023.10148019. EDN JPXBHG.
8. Макаренко С.И. Интероперабельность организационно-технических систем. Монография.СПб.: Наукоемкие технологии, 2024. 313 р., ISBN 978-5-6048123-9-6.
9. ЗацаринныйАЛ., Козлов С.В., Шабанов А.П. Интероперабельность консолидируемых организационных систем II Проблемы управления. 017. № 6. С. 43-49. EDNZVMPDD.
10. ГрушоА.А., Грушо Н.А., Забежайло М.И. и др. Анализ цепочек причинно-следственных связей II Информатика и ее применения. 2022. Т. 16, № 2. С. 68-74. DOI: 10.14357/19922264220209. EDN HPSLTU.
11. Малашенко Ю.Е., Назарова H.A. Сравнительный анализ узловых мультипотоков в многопользовательской сетевой системе II Информатика и ее применения. 2024. Т. 18, № 1. С. 40-45. DOI: 10.14357/19922264240106. DNAKCMCQ.
12. ЗацаринныйА.А., ИоненковЮ.С. Методический подход к выбору ключевых показателей эффективности для оценки организаций информационно-технологической сферы II Системы и средства информатики. 2023. Т. 33, № 2. С. 79-87. DOI: 10.14357/08696527230208. EDN TNTNGN.
13. Смешко О.Г., Плотников В.А., Вертакова Ю.В. Государственная инвестиционная политика как инструмент преодоления угроз национальной экономической безопасности, вызванных антироссийскими санкциями II Экономика и управление. 2023. Т. 29, № 7. С. 747-762. DOI: 10.35854/1998-1627-2023-7-747-762. EDNHTJWFJ.
14. Кочеткова H.A., Власкина A.C., ЭсенгМанге П.Л.Э., Шоргин B.C. Задача разделения ресурса беспроводной сети по задержке передачи эластичного трафика II Системы и средства информатики. 2024. Т. 34, № 1. С. 23-32. DOI 10.14357/08696527240102. EDN WXYPQV.
15. Тельное Ю.Ф., Казаков В.А., Брызгалов A.A., Федоров И.Г. Методы и модели обоснования прикладных сценариев цифровизации производственных и бизнес-процессов сетевых предприятий II Бизнес-информатика. 2023. Т. 17, №4. С. 73-93. DOI 10.17323/2587-814Х.2023.4.73.93. EDNWZKQGK.
INFORMATION SUPPORT FOR UNMANNED AIRCRAFT ALONG RAILWAY LOGISTICS ROUTES
SERGEY V. KOZLOV
Moscow, Russia
ALEXANDER N. KUBANKOV
Moscow, Russia
ALEXANDER P. SHABANOV
Moscow, Russia
KEYWORDS: logistics, railway, unmanned aviation system, control information transmission process, technical operation centers
ABSTRACT
Introduction: The presented research relates to the field of tasks to solve the problem of increasing the capacity of Russian railways used for commodity exchange between economic entities. The subject area is the tasks of using additional transport resources on railway routes - unmanned aircraft systems used to move technical products to technical operation centers and back to the enterprises operating these products. Attention is focused on the data transmission network of the railway, the paths of which are proposed to be used to transmit control information to an aircraft carrying out the movement of products in the airspace along the routes of the railway. The purpose of the work: The task has been set and solved to create a novel scheme of an information and telecommunications system for transmitting control information that meets the criterion of
ensuring the specified indicators of timely provision of information to the aircraft, at a minimum cost. The scientific result is a novel model of the information transmission process using paths in the railway data transmission network and ultrashort radio stations of an unmanned aircraft system. The novelty of the model lies in the automatic change of the parameters of the activity of paths in the data transmission network, depending on the location of the railway point over which the aircraft is flying in the airspace. The technical and economic effect for the railway company is to increase its productivity by attracting funds from unmanned aircraft. The positive effect for the unmanned aviation enterprise is to reduce investments in the organization of a data transmission network by using the network of the railway company.
REFERENCES
1. GOST R 56122-2014, " Airtransport. Unmanned aircraft systems. General requirements". The national standard of the Russian Federation. Moscow, Russian Institute of Standardization, 2015. 10 p.
2. GOST R 59796-2021, "Information technology. Interoperability. Terms and definitions". The national standard of the Russian Federation. Moscow, Russian Institute of Standardization, 2021. 12 p.
3. GOST R 59519-2021, "Unmanned aircraft systems. Components of unmanned aircraft systems. Specification and general technical requirements". The national standard of the Russian Federation. Moscow, Russian Institute of Standardization, 2021. 10 c.
4. I.S. Krikunov, A.R. Fayzullin, I.N. Benson, "Modeling and improvement of the Russian-Chinese transport network in the current economic conditions". Ekonomika i upravlenie: problemy resheniya, vol. 1, no. 1, pp. 59-69, 2024. https://doi.org/10.36871/ ek.up.p.r.2024.01.01.008.
5. I.V. Anokhov, O.N. Rimskaya, "Stages of transport corridor development: Mechanisation, robotisation, intellectualization and digi-talization perspectives". Strategic Decisions and Risk Management, vol. 13, no. 1, pp. 72-79, 2022. DOI: 10.17747/2618-947X-2022-1-72-79.
6. G.I. Nikiforova, "Research of Informational Interaction Between Railway and Sea Transport in Logistic Chains of Cargo Delivery". Proceedings of Petersburg Transport University, vol. 19, iss. 1, pp. 8289, 2022. DOI: 10.20295/1815-588X-2022-1-82-89.
7. S.V. Kozlov, A.N. Kubankov, A.P. Shabanov, "Unmanned aircraft systems in logistics processes with network management". Wave Electronics and Its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF-2022), vol. 6, no. 1, pp. 210-216, 2023. DOI: 10.1109/WECONF57201.2023.10148019.
8. S.I. Makarenko, "Interoperability of organizational and technical systems". Saint Petersburg, Naukoemkie Tehnologii Publ., 2024. 313 p. ISBN 978-5-6048123-9-6.
Vol. 16. No. 3-2024, H&ES RESEARCH
AVIATION, SPASE-ROCKET HARDWARE
9. A.A. Zatsarinnyy, S.V. Kozlov, A.P. Shabanov, "Interoperability of consolidated organizational systems". Problems of Management, no. 6, pp. 43-49, 2017, https://elibrary.ru/download/elibrary_30685203_ 12457864.pdf.
10. A.A. Grusho, N.A. Grusho, M.I. Zabezhailo, A.A. Zatsarinnyy, E.E. Timonina, and S. Ya. Shorgin, "Cause-and-effect chain analysis". Informatics and applications, vol. 16, iss. 2, pp. 68-74, 2022. DOI: 10.14357/19922264220209.
11. Yu. E. Malashenko, I. A. Nazarova, "Analysis of node multiflows in a multiuser network system". Informatics and applications, vol. 18, iss. 1, pp. 40-45, 2024. DOI: 10.14357/19922264240106.
12. A.A. Zatsarinnyy, Yu.S. Ionenkov, "Methodological approach to the selection of key performance indicators for evaluating the information and technology organizations". Systems and Means of Informatics, vol. 33, no. 2, pp. 79-87, 2023. DOI: 10.14357/08696527230208.
13. O.G. Smeshko, V.A. Plotnikov, Yu.V. Vertakova, "State investment policy as a tool to overcome threats to national economic security caused by anti-Russian sanctions". Economics and Management, vol. 29, no. 7, pp. 747-762, 2023, https://doi.org/10.35854/1998-1627-2023-7-747-762.
14. I .A. Kochetkova, A.S. Vlaskina, P.L. E. Eseng Mangue, V.S. Shorgin, "Radio resource allocation for elastic traffic transmission with latency fairness in networks". Systems and Means of Informatics, vol. 34, no. 1, pp. 23-32, 2024 (In Russian). DOI: 10.14357/08696527240102.
15. Y.F. Telnov, V.A. Kazakov, A.A. Bryzgalov, I.G. Fiodorov, "Methods and models for substantiating application scenarios for the digitalization of manufacturing and business processes of network enterprises". Business Informatics, vol. 17, no. 4, pp. 73-93, 2023. DOI 10.17323/2587-814X.2023.4.73.93.
INFORMATION ABOUT AUTHORS:
Sergey V. Kozlov, PhD, Head of the Division, Federal Research Center "Computer Science and Control" Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, skozlov@ipiran.ru
Alexander N. Kubankov, PhD, Full Professor, Head of Department, Moscow Technical University of Communication and Informatics, Moscow, Russia Москва, a.n.kubankov@mtuci.ru
Alexander P. Shabanov, PhD, leading researcher, Federal Research Center "Computer Science and Control" Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, apshabanov@mail.ru
For citation: Kozlov S.V., Kubankov A.N., Shabanov A.P. Information support for unmanned aircraft along railway logistics routess. H&ES Reserch. 2024. Vol. 16. No. 3. P. 4-11. doi: 10.36724/2409-5419-2024-16-3-4-11 (In Rus)
