Россия
Для выполнения многих задач в системе МЧС России были разработаны базы данных с возможностью выбора модели летательного аппарата по тактико-техническим характеристикам вертолетного и самолетного типов. Базы данных представлены в виде цифровых и текстовых инвариантов в определенном диапазоне численных значений, что обеспечивает поиск, обработку и идентификацию с помощью ЭВМ на системе управления базами данных SQLite3 и для операционных систем Windows 7 и выше. Рассматриваемые базы могут быть использованы в работе сотрудниками и специалистами поисково-спасательных отрядов и других служб МЧС России для упорядочения и дифференцированного подхода в выборе необходимой беспилотной авиационной системы самолетного типа при выполнении поставленных задач с учетом местности и условий их применения. Принцип работы заключается в процессе заполнения базы данных информацией об имеющихся моделях, предназначенных для оснащения подразделений МЧС России, чтобы в дальнейшем была возможность проведения выборки.
беспилотная авиационная система, летательный аппарат, МЧС России, чрезвычайная ситуация, база данных
Работа МЧС России сопряжена с различными видами спасательных работ и работой по предотвращению чрезвычайных ситуаций. Для выполнения многих поставленных задач применяются беспилотные авиационные системы [1–3]. Но у всех этих систем есть свои особенности применения, касающиеся тактико-технических характеристик. В связи с этим специалистам требуется время, чтобы выбрать из имеющихся на оснащении летательных аппаратов нужный аппарат для выполнения поставленной задачи [4–7].
Научная новизна заключается в том, что для решения данной задачи были разработаны базы данных с возможностью выбора модели летательного аппарата по тактико-техническим характеристикам вертолетного и самолетного типов.
Аналитическая часть
Разработанные базы данных (БД) представлены в виде цифровых и текстовых инвариантов в определенном диапазоне численных значений, что обеспечивает поиск, обработку и идентификацию с помощью ЭВМ. Для удобства выбора летательного аппарата были составлены две базы данных: «Беспилотные авиационные системы самолетного типа и их тактико-технические характеристики, применяемые в системе МЧС России»
и «Беспилотные авиационные системы вертолетного типа и их тактико-технические характеристики, применяемые в системе МЧС России» на системе управления базами данных SQLite3 для операционных систем Windows 7 и выше.
Интерфейсная форма ввода исходных данных тактико-технических характеристик для беспилотной авиационной системы вертолетного типа представлена на рис. 1.
Рис. 1. Интерфейс БД вертолетного типа
Интерфейсная форма ввода исходных данных тактико-технических характеристик для беспилотной авиационной системы самолетного типа представлена на рис. 2.
Рис. 2. Интерфейс БД самолетного типа
Вывод на экран результатов выборки по тактико-техническим характеристикам беспилотных авиационных систем вертолетного типа представлен на рис. 3.
Рис. 3. Результаты выборки вертолетного типа
Вывод на экран результатов выборки по тактико-техническим характеристикам беспилотных авиационных систем самолетного типа представлен на рис. 4.
Рис. 4. Результаты выборки самолетного типа
БД предназначены для использования в качестве общероссийской электронной информационной системы классификации и анализа технических и летных данных по беспилотным авиационным системам вертолетного и самолетного типов.
Рассматриваемые БД могут быть использованы в работе сотрудниками и специалистами поисково-спасательных отрядов и других служб МЧС России для упорядочения и дифференцированного подхода в выборе необходимой беспилотной авиационной системы самолетного типа для выполнения поставленных задач с учетом местности и условий их применения [8–11].
Функциональные возможности выбора беспилотной авиационной системы вертолетного типа [12–14, 24]:
– проведения выборки по моделям и странам-производителям;
– выборка по массе летательного аппарата и его скорости с заданным шагом
и в определенном интервале;
– выборка по скорости, высоте и времени полета с заданным шагом и в определенном интервале;
– выборка допустимости скорости ветра для летательного аппарата с заданным шагом
и в определенном интервале;
– выборка рабочей температуры летательного аппарата с заданным шагом и в определенном интервале;
– выборка оптики в пикселях, режима фотосьемки (покадровая/ автоматическая/замедленная) и видеосъемки (HD/FullHD);
– выборка рабочей температуры камеры летательного аппарата с заданным шагом
и в определенном интервале;
– выбор по дальности передачи сигнала пульта дистанционного управления
к летательному аппарату с заданным шагом и в определенном интервале;
– выбор по типу и емкости аккумуляторной батареи;
– выбор по возможности прикрепления навесного оборудования на летательный аппарат.
Исходя из функциональных возможностей выбора беспилотной авиационной системы вертолетного типа, был получен алгоритм работы (рис. 5).
Рис. 5. Алгоритм работы базы данных вертолетного типа:
АКБ – аккумуляторная батарея
Функциональные возможности выбора беспилотной авиационной системы самолетного типа [15–23, 25]:
– проведения выборки по моделям и странам производителям;
– выбор по массе летательного аппарата и размаха крыла с заданным шагом
и в определенном интервале;
– выбор по типу двигателя летательного аппарата (электрический/ бесколлекторный/поршневой/четырехтактный/дизельный/бензиновый);
– выбор по дальности, скорости, высоте полета и времени полета летательного аппарата
с заданным шагом и в определенном интервале;
– выборка допустимости скорости ветра для летательного аппарата с заданным шагом
и в определенном интервале;
– выборка рабочей температуры летательного аппарата с заданным шагом
и в определенном интервале;
– выборка оптики в пикселях, режима фотосьемки (покадровая/ автоматическая/замедленная) и видеосъемки (HD/FullHD);
– выбор по поддержке формата файлов летательного аппарата (фото-JPEG/DNG; видео-MP4/MOV);
– выборка рабочей температуры камеры летательного аппарата с заданным шагом
и в определенном интервале;
– выбор по дальности передачи сигнала пульта дистанционного управления к летательному аппарату с заданным шагом и в определенном интервале.
Исходя из функциональных возможностей выбора беспилотной авиационной системы самолетного типа, был получен алгоритм работы (рис. 6).
Рис. 6. Алгоритм работы базы данных самолетного типа:
ПДУ – пульт дистанционного управления
Объем каждой базы данных составляет 350 Мб.
Заключение
Таким образом, продукты готовы к наполнению информационными массивами по моделям и типам летательных аппаратов самолетного и вертолетного типов с указанием их тактико-технических характеристик. Заполнение базы данных об имеющихся в подразделениях МЧС России летательных аппаратах не представляется сложным процессом, а информация об их характеристиках позволит в дальнейшем проводить выборку необходимого средства для выполнения поставленных задач. Данный продукт ориентирован в основном на подразделения МЧС России,
в распоряжении которых имеется достаточный и разнообразный комплекс беспилотных летательных аппаратов, которые, в свою очередь, нуждаются в систематизации и учете с целью оперативного их применения.
1. Особенности применения беспилотных летательных аппаратов для мониторинга объектов нефтегазового комплекса / А.В. Калач [и др.] // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2022. № 2 (25). С. 111-115.
2. Пупынин В.И., Филимонов П.Б. Состояние и проблемы применения беспилотной авиации МЧС России // Современные проблемы транспортно-технологической и аварийно-спасательной техники в системе МЧС: сб. трудов ХХVIII Междунар. науч.-практ. конф. 2018. С. 87-92.
3. Software package for searching people and vehicles using unmanned aerial vehicles / D. Bulatitskiy [et al.] // CEUR Workshop Proceedings. 31. Сер.: GraphiCon 2021 - Proceedings of the 31st International conference on computer graphics and vision. 2021. С. 942-953.
4. Katin O.I., Belozerov V.V. Advantages of using an agro-fire airship for solving problems of agriculture and fire protection // European journal of natural history. 2021. № 2. С. 72-76.
5. Andreichuk A.P., Gurko A.V. Trends in artificial intelligence and robotics technologiesin the arctic: the russian experience // Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2022. № 10-2. С. 24-38.
6. Control of unmanned aerial vehicles during fire situation monitoring / V.N. Evdokimenkov [et al.] // INCAS Bulletin. 2019. Т. 11. № 1. С. 67-73.
7. Калач А.В., Сысоева Т.П., Лобова С.Ф. Основные проблемы эксплуатации беспилотных летательных аппаратов в ходе исследования места пожара и предупреждения чрезвычайных ситуаций // Актуальные проблемы пожарной безопасности: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 85-летию образования. М.: ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2022. С. 503-512.
8. Intelligent mobile object monitoring by unmanned aerial vehicles / V. Knyaz [et al.] // EUROCON 2019 - 18th International conference on smart technologies. 2019. № 18. С. 8861575.
9. Ajith V.S., Jolly K.G. Unmanned aerial systems in search and rescue applications with their path planning: a review // Journal of physics: Conference series 2. Сер.: 2nd International conference on robotics, intelligent automation and control technologies, RIACT 2021. 2021. С. 012020.
10. Sdn-assisted unmanned aerial system for monitoring sensor data / V. Vishnevsky [et al.] // 12th International congress on ultra modern telecommunications and control systems and workshops (ICUMT). Brno, 2020. С. 313-317.
11. Дударев А.В. Применение БЛА в структуре МЧС России для предотвращения ликвидации чрезвычайных ситуаций // Экология и безопасность в техносфере: современные проблемы и пути решения: сб. трудов Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. Томск, Юрга: Нац. исслед. Томский политехн. ун-т; Юргинский технолог. ин-т, 2018. С. 405-407.
12. Al Said N., Gorbachev Y., Avdeenko A. An unmanned aerial vehicles navigation system on the basis of pattern recognition applications-review of implementation options and prospects for development // Software - Practice and Experience. 2021. Т. 51. № 7. С. 1509-1517.
13. Zhang J., Huang H. Occlusion-aware uav path planning for reconnaissance and surveillance // Drones. 2021. Т. 5. № 3.
14. Shmelova T., Burlaka O., Lazorenko V. Unmanned aerial vehicles for smart cities: estimations of urban locality for optimization flights // Methods and applications of geospatial technology in sustainable urbanism. 2021. С. 444-477.
15. Seraj E., Silva A., Gombolay M. Multi-uav planning for cooperative wildfire coverage and tracking with quality-of-service guarantees // Autonomous agents and multi-agent systems. 2022. Т. 36. № 2. С. 1-39.
16. Калач А.В., Сысоева Т.П. Система мониторинга нефте и газопроводов // Мониторинг, моделирование и прогнозирование опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций: сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. Красноярск, 2021. С. 27-30.
17. Shraim H., Awada A., Youness R. A survey on quadrotors: configurations, modeling and identification, control, collision avoidance, fault diagnosis and tolerant control // IEEE Aerospace and electronic systems magazine. 2018. Т. 33. № 7. С. 14-33.
18. Noguchi T., Komiya Y. Persistent cooperative monitoring system of disaster areas using uav networks // Proceedings - 2019 IEEE SmartWorld, Ubiquitous Intelligence and Computing, Advanced and Trusted Computing, Scalable Computing and Communications, Internet of People and Smart City Innovation (SmartWorld/UIC/ATC/SCALCOM/IOP/SCI). 2019. С. 1595-1600.
19. Степанов Р.А., Белкин Д.С., Перевалов А.С. Перспективы развития и применения беспилотных воздушных судов в МЧС России // Проблемы управления рисками в техносфере. 2017. № 2 (42). С. 36-43.
20. Ultralight paraglider uas for emergency response and remote sensing / A. Salistean [et al.] // Geodesy and mine surveying; photogrammetry and remote sensing; cartography and gis: 19th international multidisciplinary scientific GeoConference SGEM 2019, conference proceedings. Sophia, 2019. С. 1037-1042.
21. Жирнова Н.А., Шарафутдинова Э.Ф. Использование беспилотных летательных аппаратов в деятельности службы поискового и аварийно-спасательного обеспечения полетов и МЧС Российской Федерации // OPEN INNOVATION: сб. статей VII Междунар. науч.-практ. конф. 2018. С. 44-46.
22. Багажков Д.И., Наумов А.В., Волков В.В. Особенности использования беспилотных летательных аппаратов в МЧС России // Актуальные вопросы совершенствования инженерных систем обеспечения пожарной безопасности объектов: сб. материалов V Всерос. науч.-практ. конф. 2018. С. 22-24.
23. Парамонов И.Ю., Квасов М.Н., Шайтор С.А. Методика планирования поисково-спасательных работ с использованием средств радиомониторинга воздушного базирования // Безопасность жизнедеятельности. 2020. № 8 (236). С. 36-40.
24. Беспилотные авиационные системы вертолетного типа и их тактико-технические характеристики, применяемые в системе МЧС России: свидетельство о регистрации базы данных № 2022623653 от 23.12.2022 / Сысоева Т.П., Кухарев А.А., Калач А.В., Агеев П.М., Мусиенко Т.В. Заявка № 2022623240 от 30.11.2022.
25. Беспилотные авиационные системы самолетного типа и их тактико-технические характеристики, применяемые в системе МЧС России: свидетельство о регистрации базы данных № 2023620425 от 01.02.2023 / Сысоева Т.П., Кухарев А.А., Калач А.В., Агеев П.М., Мусиенко Т.В. Заявка № 2023620074 от 18.01.2023.
