Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
7 results
Search Results
Item Оцінка параметрів безпілотних авіаційних комплексів військового призначення(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-01) Кравець, Т.; Полець, О.; Анікольчук, О.; Kravets, T.; Polets, O.; Anikolchuk, O.; Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного; Hetman Petro Sahaidachnyi National Army AcademyМета статті – аналізування безпілотних авіаційних комплексів, які використовують для розвідки противника, та визначення характеристик, які повинен мати БпАК, щоб відповідати потребам артилерійської розвідки. Наведено результати моделювання ефективності різних зразків безпілотних авіаційних комплексів в інтересах артилерії (засоби артилерійської та повітряної розвідки) на основі SWOT-аналізу. Точність і доцільність на належному рівні ще не досліджені й потребують детальних обґрунтувань. Методика. Дослідження здійснено на основі аналізу літературних джерел із цієї тематики та практичного застосування безпілотних авіаційних комплексів. Виконано моделювання ефективності наявних зразків безпілотних авіаційних комплексів у інтересах артилерії на основі SWOT-аналізу. Здійснено порівняння отриманих результатів з даними застосування безпілотних авіаційних комплексів у бойових умовах та їхніми тактико-технічними характеристиками. Результати. Проаналізовано тенденції та перспективи розвитку БпАК військового призначення. Обґрунтовано параметри, яким повинен відповідати БпАК для артилерійської розвідки. Необхідність цього дослідження зумовлена тим, що, хоч з 2014 р. і до сьогодні ведуться бойові дії на сході нашої держави, досі чітко не визначено, якими повинні бути характеристики безпілотного авіаційного комплексу, щоб здійснювати розвідку противника в інтересах артилерії. До сьогодні не визначено факторів, які підвищують потенціал БпАК чи понижують його. На основі моделювання та аналізу визначено, які тактико-технічні характеристики найістотніше впливають на виконання завдань, а які найменше; встановлено, які чинники це спричиняють та які заходи необхідні для поліпшення ситуації. Виявивши розходження, ми розрахували основні параметри безпілотних авіаційних комплексів, які найкраще відповідають заявленим параметрам. Результати зіставлень та аналіз інформації з відкритих джерел дали змогу встановити такі характеристики: дальність роботи БпЛА ‒ близько 30‒50 км, що дає змогу працювати в радіусі, необхідному для артилерійської розвідки; час польоту ‒ близько 2‒3 год, що потрібно для виконання завдань на максимальних відстанях; можливість програмування більше ніж 50 маршрутних точок, щоб змінювати маршрут у випадку негайної потреби; серед можливостей корисного навантаження має бути: камера з високою роздільною здатністю і кратністю понад 20х, для отримання чіткого зображення, нічний або тепловізійний прилад, щоб вести розвідку в умовах поганої видимості, захист від засобів РЕБ і РЕР, що надає змогу БпЛА безперебійно працювати та забезпечує його безпеку, максимальна швидкість ‒ не менше ніж 100 км/год. Наукова новизна полягає в аналізі активного застосування сучасних безпілотних авіаційних комплексів у зоні бойових дій, що забезпечує впровадження принципово нових засобів отримання інформації про противника та координат цілей. Вивчення досвіду застосування розвідувальної безпілотної авіації дає підстави стверджувати про зростання її ролі у системі повітряної розвідки в збройних конфліктах і локальних війнах другої половини ХХ ст. і сучасності. Це зумовлено необхідністю оперативного виявлення об’єктів противника і своєчасного доведення розвідувальних даних до органів управління військами і зброєю, а також потребою у точних, повних і достовірних даних про характеристики і координати важливих наземних об’єктів противника, які підлягали знищенню високоточною зброєю. Практичне значення. Встановлено напрями, у яких найдоцільніше коригування дій для підвищення ефективності застосування БпАК. Результати дослідження будуть корисні для державних структур та приватних підприємств, які плануватимуть внесення змін до чинних БпАК та проєктування нових зразків, у контексті збільшення масштабу бойових дій. Виокремлено географічні особливості, на які потрібно звернути найбільшу увагу, аналізуючи застосування БпАК. Висвітлено методику здійснення дослідження. Описано особливості імітаційної моделі з параметрами, необхідними для забезпечення потреб РВіА, а також зроблено висновки щодо ефективності запропонованих характеристик БпАК для артилерійської розвідки порівняно із наявними зразкамиItem Hydrological processes modeling using GIS ARCGIS and module HEC-RAS(Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2020-03-12) Бурштинська, Х. В.; Бабушка, А. В.; Галочкін, М. К.; Burshtynska, Kh. V.; Babushka, A. V.; Halochkin, M. K.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityМета роботи полягає у визначенні площ затоплення земель згідно обраної гідрологічної моделі складної ділянки р. Дністер у місці переходу від передгірської частини до рівнини зі складним меандруванням та значними зміщеннями річки. Методи. Опрацьовано метод дослідження затоплених земель внаслідок підняття води до певного рівня. Він включає: знімання з БПЛА; геодезичні та гідрологічні роботи; створення ЦМР та аналіз її точності; гідрологічне моделювання з використанням програмного пакету HEC-RAS; визначення площ затоплення. Для отримання цифрової моделі рельєфу, яка є основою для гідрологічного моделювання, був використаний БПЛА Trimble UX5 з камерою Sony NEX-5R. Точність визначення планових координат за ЦМР становить 6 см; висотні позначки залежно від базису стереопари та підстильної поверхні становлять 0,21м. ЦМР створено за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення Pix4D. Результати. ЦМР створено за результатами знімання з БПЛА з середньою квадратичною похибкою 0,2 м. Методику гідрологічного моделювання реалізовано на частині річки Дністер зі складною конфігурацією русла. Визначено зони затоплення за різних рівнів підняття води. Наукова новизна полягає у розробці методики визначення затоплених територій на основі гідрологічного мделювання за допомогою модуля HEC-RAS для ділянки річки Дністер, яка характерна значною ерозією прибережних ґрунтів, складним меандруванням та переходом від передгірської частини до рівнинної. Такі умови вимагають точного визначення параметрів моделювання. Для отримання вхідних даних для моделювання затоплень виконано знімання з БПЛА з попереднім обґрунтуванням параметрів точності. Практичне значення. Гідрологічне моделювання виконують з метою передбачення наслідків матеріальних втрат внаслідок повеневих явищ, які трапляються в Прикарпатському регіоні. Своєчасне отримання інформації про ці процеси, стеження на гідрологічних постах за рівнем води, яка наповнює русла і заплаву, дозволяють через відповідні адміністративні структури здійснити оповіщення населення і прийняти заходи для зменшення втрат, які виникають внаслідок цих руйнівних явищ. Запропоноване дослідження спрямоване на отримання інформації про площі затоплення внаслідок різних рівнів підняття води в річці Дністер.Item Організація роботи групи безпілотних літальних апаратів(Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2018-02-26) Голембо, В. А.; Мельніков, Р. Г.; Golembo, V.; Melnikov, R.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityНаведено базові теорії та алгоритми, за допомогою яких досягають спільних узгоджених дій групи об'єктів. Для дослідження сумісної роботи групи безпілотних літальних апаратів (БПЛА), яка здатна до самоорганізації, застосовано теорію ройового інтелекту. Розглянуто метод організації взаємодії групи БПЛА в навколишньому середовищі поділом групи на локальні підгрупи. Запропоновано алгоритм уникнення можливих зіткнень сусідніх БПЛА завдяки перерахунку траєкторії польоту.Item Метрологічне забезпечення моніторингу з використанням безпілотних літальних апаратів(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Микийчук, М. М.; Зіганшин, Н. С.; Mykyychuk, M.; Zihanshyn, N.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityВикористання сучасних технологій для стандартизації робіт, пов’язаних із моніторингом навко- лишнього середовища, технологічних процесів, міських та сільських інфраструктур, потребує цілої системи метро- логічного нагляду. За допомогою відповідного електронного обладнання можна визначити рівень забруднення атмосфери і проводити наукові дослідження. Аеромоніторинг здійснюють спеціалісти, керуючи дронами на висоті до 500 метрів і в радіусі до півтора кілометра. Точність результатів забезпечується передовими технологіями проведення метеорологічних вимірювань. Для використання дронів під час проведення діагностики необхідно вирішити низку технічних завдань з методології використання такого обладнання та завдань функціонування дронів, а саме: визначити висоти отримання зображень, номінальний діапазон швидкостей переміщення дронів для отримання зображення, номінальні кути одержання зображення рослинних насаджень, час експозиції зображення, величину корекції експозиції зображення. У роботі розглянуто історію виникнення, правові аспекти використання, основні види безпілотних літальних апаратів та ознаки, за якими їх класифікують, їхнє апаратне та програмне забезпечення; здійснено огляд продукції виробників БПЛА; проаналізовано структуру безпілотної авіаційної системи, тенденції її розвитку та функції її окремих вузлів; висвітлено основні проблеми забезпечення надійності роботи каналів зв’язку та гарантування безпеки польотів із використанням віртуальної системи контролю. На основі проведеного аналізу запропоновано заходи щодо метрологічного забезпечення безпілотних літальних апаратів та рекомендації щодо проведення відео- та фотознімання із використанням навігаційного обладнання.Item The use of unmanned aerial vehicles for estimation estimating the market real real-estate value(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Hubar, Yu.The Purpose. The problem of applying unmanned aerial vehicles for real estate estimating estimations has become important with the development of modern methods of distance sensing of residential areas. For several decades aerial photography has been an effective tool for performing geodetic survey, geophysical studies and various types of monitoring. Modern technology used in creating topographic and cadastral plans is based on using digital data of aerial photography [Burshtynska H., Stankewych S., 2013]. However, the cost of airplanes and helicopters used in applying the local large-scale survey is the alternative solution is applying unmanned aerial vehicles (UAVs) for real estate estimation. The Methodology. The methodology is based on the necessity of utilizing UAVs for estimation of the market real estate value. Creating large-scale plans of rural areas on the basis of data obtained from UAVs is required for projecting gain plans [Glotov V., Korduba Yu., 2011; Glotov V., Gunina A., 2014]. This is related to the land accounting and setting boundaries in a particular region. UAV aerial photography has additional advantages in comparison with traditional and space photography. The Results. The investigations show the importance of UAV application for real estate estimation. The course of using UAVs is to obtain photos with certain characteristics. Aerial photography is known as a distance sensing technology and economically justified method of collecting spatial information, as the basis for creating cadastral plans and maps, three-dimensional models of the relief and the territory [Glotov V., Tserklevych A. et al., 2014]. It can also be used for estimation of the market value of real estate. Scientific Innovation. The research connected to the use of UAVs for estimation the market of the real estate value has been done for the first time. Theis article proves that at the time of collection and analysis of basic data in order to improve the quality of raw materials reliability, as well as for rapid and precise geometric characteristics of the studied object and selecting similar objects to the estimative that unmanned aerial devices should be used. The Practical Significance. The UAV application for the estimation of market real estate value is of high economic efficiency. As the result the determination of geometric characteristics is cheaper compared to traditional surveying methods. UAV photography has additional advantages in comparison to traditional methods, particularly the possibility of obtaining high accuracy images (one point per centimeters) in the territory. It gives the possibility to make detailed photos of small objects and small areas when there is no value or technical possibility to do it by using other methods, as in urban conditions. The other advantages of UAV photography are its mobility; high efficiency; and the environmental purity of flights. Мета. Упродовж розвитку сучасних методів дистанційного зондування території населених пунктів актуальності набуває проблема застосування безпілотних літальних апаратів для оцінювання нерухомості. Аерознімання вже протягом кількох десятиліть є ефективним інструментом для виконання геодезичних робіт, геофізичних досліджень та проведення різних видів моніторингів. Сучасні технології створення топографічних та кадастрових планів грунтуються саме на використанні матеріалів цифрового аерознімання [Бурштинська X., Станкевич С., 2013]. Однак собівартість застосування літаків та гелікоптерів для локального великомасштабного знімання на порядок вища і тому альтернативним рішенням є використання БПЛА для оцінювання нерухомості. Методика. Методика грунтується на необхідності використання БПЛА для оцінювання ринкової вартості нерухомості. Створення великомасштабних планів сільських населених пунктів на основі даних, отриманих за допомогою БПЛА, необхідне для проектування генеральних планів [Глотов В., Кордуба Ю., 2011; Глотов В., Гуніна А., 2014]. А це, своєю чергою, пов’язано із обліком земель та встановленням меж у певному регіоні, а також необхідності оцінювання ринкової вартості нерухомості. Безпілотні літальні апарати широко використовують для аерознімання, оскільки є недорогою альтернативою традиційному зніманню з літаків, гелікоптерів, мотодельтапланів та супутників. Крім високої економічної ефективності, тобто здешевлення в десятки разів БПЛА, мають додаткові переваги порівняно з традиційним аеро- та космічним зніманням. Результати. Виконані дослідження доводять важливість застосування БПЛА в оцінці нерухомості. Мета використання БПЛА полягає у отриманні зображень території із заданими характеристиками. Відомо, що аерознімання, як вид дистанційного зондування землі економічно і технологічно виправданий спосіб збору просторової інформації, основа для створення кадастрових планів і карт, тривимірних моделей рельєфу і місцевості [Глотов В., Церклевич А. та ін., 2014]. І також повинна використовуватися для оцінювання ринкової вартості нерухомості. Наукова новизна. Вперше виконано дослідження пов’язані із можливістю використання БПЛА для оцінювання ринкової вартості нерухомості. В статті доведено, що на етапі збору та аналізу вихідних даних з метою підвищення якості на надійності вихідних матеріалів, а також з метою швидкого і точного встановлення геометричних характеристик об’єкта дослідження і вибору подібних об’єктів до об’єкта оцінювання доцільно використовувати безпілотні літальні апарати. Доведено, що безпілотні літальні апарати є недорогою альтернативою традиційному зніманню з літаків, гелікоптерів, мотодельтапланів та супутників, а також використанню наземних методів. Практична значущість. Використання БПЛА для оцінювальної діяльності має досить високу економічну ефективності, а саме здешевить визначення геометричних характеристик об’єкта оцінки в десятки разів порівняно з традиційними геодезичними методами. БПЛА мають додаткові переваги порівняно з традиційним зніманням, а саме: можливість отримання надвисокого розрізнення (одиниці й десяті сантиметра) на місцевості; можливість детального знімання невеликих об’єктів і малих ділянок там, де це цілком не рентабельно або технічно неможливо зробити іншими способами, наприклад, в умовах міської забудови; мобільність; висока оперативність; екологічна чистота польотів.Item The use of modern technology in the classical surveying(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Mielimąka, Ryszard; Sikora, PawełPurpose. The article presents examples of usage of modern technologies to improve classical geodetic measurements. Modern technologies such as 3d scanners or unmanned aircraft vehicles (UAV) can be applied to increase the accuracy of complex monitoring of tall and unreachable objects. There was shown an example of measurement of the wind speed impact on the Gliwice Radio Tower deflection. The Tower is one of the oldest and highest wooden (non-impregnated) towers in Europe and because of the historical past it’s very important object in the worldwide culture. The Tower is located in the open and undeveloped terrain. This means that it is exposed to strong winds. Unfortunately the life of the Tower is estimated at about 15-20 years and because of the fact that it’s very hard to mount on any additional sensor there was an idea to use the UAV to measure the wind speed. So far there was proved by classical tachometric observations and wind speed data adopted from publicly available information that the tower deflects in order to the wind speed and also that the average deflection from several levels of the Tower clearly correlate with the direction of the wind. Another example of utilization of modern technologies relate to the unreachable or hard to reach objects. There was shown an example of usage of UAV with mounted non metric camera to improve monitoring water basins surface in regions where coal extraction took place because of its significant impact on the landscape or agriculture. This paper demonstrates the idea of continuous monitoring of impacts of mining exploitation on location and reach of water bodies shoreline or shape and condition of river channels situated within the mining areas by appropriately equipped quadrotor. The last example presents the usage of 3d scanner and GNSS method to generate spatial map of underground labyrinths of the Fortress Klodzko. The fortress is a historical monument available to tourists, however underground there is a several-kilometer network of walkways. It’s important to inventory them in order to the safety, historical and tourism aspect. Some parts of these walkways are very hard to reach or sometimes even unreachable. By the usage of 3d scanner it was easy and fast to measure ale the nooks and crannies with millimetre accuracy and by binding the underground geodetic traverse with the reference points on the surface by GNSS technology it was easy to orientate the network of measured walkways. The aim of the article is to present possibilities of utilization of modern technologies in typical geodetic measurements on the basis of few examples. They were respectively selected to show that correctly applied technology can significantly improve the accuracy, reduce the time or costs of measurements or even both of them defined as efficiency. W artykule przedstawiono przykłady wykorzystania nowoczesnych technologii do zwiększenia szeroko pojętej efektywności typowych pomiarów geodezyjnych. Nowoczesne technologie pomiarowe jak np. skaning trójwymiarowy lub zastosowanie bezzałogowych obiektów latających (UAV) mogą być wykorzystane z powodzeniem do zwiększania efektywności, w tym także dokładności, kompleksowych pomiarów obiektów wysokich lub obszarów niedostępnych. W artykule został przedstawiony przykład pomiaru wpływu prędkości wiatru na wychylenie Gliwickiej Radiostacji. Radiostacja jest jedną z najstarszych i najwyższych w Eiuopie wież drewnianych (nieimpregnowanych) a ze względu na swoją przeszłość historyczną jest także ważnym obiektem dziedzictwa kulturowego. Wieża zlokalizowana jest w terenie otwartych i słabo zabudowanym. Oznacza to, że jest podatna na działanie silnych wiatrów. Niestety, z obecnych ekspertyz wynika, że trwałość konstrukcji szacowana jest na zaledwie 15-20 lat. Potencjalne wychylenia wieży z uwagi np. na wiejący wiatr dodatkowo osłabiają konstrukcję. Z uwagi na stan obiektu nie jest możliwe częste wchodzenie na obiekt lub montowanie dodatkowych czujników. Z uwagi na wymienione ograniczenia powstała idea pomiaru wychylenia wieży pod wpływem prędkości i kierunku wiatru z wykorzystaniem UAV, jako elementu kompleksowego pomiaru. Dotychczas wykazano pomiarami tachimetrycznymi oraz informacjami o sile wiatru z ogólnodostępnych źródeł informacji, że wieża wychyla się zgodnie z kierunkiem wiatru oraz wychylenie jest większe w zależności od średniej prędkości wiatru. Zaobserwowano jednak, że wychylenia są różne na różnych poziomach wieży. Kolejny przykład wykorzystania nowoczesnych technologii pomiarowych, przedstawiony w pracy, dotyczy monitoringu obiektu niedostępnego lub trudnego do pomiaru klasycznymi metodami. Przykład przedstawia pomiar konturów zalewisk wodnych powstałych jako skutek podziemnej eksploatacji złóż pokładowych. W wyniku obniżeń terenu na powierzchni mogą się tworzyć niecki bezodpływowe, które mają duże znaczenie z uwagi na np. rolnictwo i krajobraz. W artykule przedstawiono sposób systematycznego monitoringu polegający na zastosowaniu bezzałogowego obiektu latającego wyposażonego w kamerę niemetryczną. Z wykorzystaniem prostych zasad fotogrametrycznych w relatywnie prosty sposób można utworzyć metryczną ortofotomapę w celu wyznaczania ewentualnych zmian kształtu i rozmiaru powstałego zalewiska. Ostatni przykład przedstawia wykorzystanie skanera 3d oraz pomiarów GNSS do utworzenia przestrzennej mapy sieci podziemnych korytarzy minerskich w Twierdzy Kłodzkiej. Obecnie Twierdza jest w Polsce znanym zabytkiem historycznym. W podziemiach znajdują się wielokilometrowe chodniki, które udostępnione są turystom tylko w marginalnym stopniu. Kluczowe jest zinwentaryzowanie pozostałej części z uwagi na turystykę oraz aspekt bezpieczeństwa i historyczny. Część z tych chodników jest niemalże niedostępna lub niebezpieczna do wejścia. Z pomocą nowoczesnego skanera 3d o skutecznym zasięgu pomiaru ok. 300 m możliwe było zinwentaryzowanie chodników z dokładnością milimetrową. Natomiast poprzez dowiązanie podziemnej sieci pomiarowej do powier¬zchniowego układu współrzędnych z zastosowaniem pomiaru GNSS możliwe było dalsze zorientowanie sieci korytarzy w przyjętym układzie odniesienia. Celem artykułu było przedstawienie możliwości wykorzystania nowoczesnych technologii, często droższych od klasycznie stosowanych, w typowych pomiarach geodezyjnych na przykładzie kilku realizacji. Przykłady zostały tak dobrane aby wykazać, że prawidłowo dobrana technologia pozwala znacząco zwiększyć dokładność końcowego opracowania, zredukować czas lub koszty pomiarów co w sensie artykułu rozumiane jest jako efektywność pomiarów. Сучасні технології, такі як сканування тривимірних об’єктів або використання безпілотних літальних апаратів (БПЛА), можуть бути успішно впроваджені для підвищення ефективності, зокрема точності комплексних вимірювань високих будівель або недоступних районів. Наведено приклад вимірювання впливу швидкості вітру на коливання радіостанції Глівіце. Радіостанція є однією з найстаріших, найвищою дерев’яною вежею в Європі, а також є важливим об’єктом культурної спадщини. Вежа розташована у відкритому і погано забудованому районі. Це означає, що вона схильна до дії сильних вітрів. На жаль, поточні звіти показують, що стабільність конструкції оцінюється в 15-20 років. Коливання вежі, спричинене вітром, додатково послаблює конструкцію. З огляду на це, виникла ідея виміру коливань вежі під впливом швидкості і напрямку вітру із застосуванням безпілотних літальних апаратів. Досі вимірювання проводили тахеометрами, а інформацію про силу вітру черпали з публічних джерел про те, що вежа нахиляється в напрямку вітру і відхилення буває велике, залежно від середньої швидкості вітру. Зауважено, що коливання різні на різних рівнях вежі. Інший приклад використання сучасних вимірювальних технологій, поданий в роботі, стосується моніторингу недоступного об’єкта або такого, що важко виміряти класичними методами. Подано приклад виміру контурів переливання води внаслідок підземних гірських робіт. Просідання ґрунту може спричинити відтік басейну, що має велике значення для сільського господарства та ландшафту. Подано спосіб систематичного моніторингу, що ґрунтується на застосуванні безпілотних літальних апаратів, споряджених неметричною камерою. За допомогою простих засад фотограмметрії створено ортофотоплан для визначення зміни форми і розміру отриманої заплави. Останній приклад демонструє застосування 3D-сканування і вимірювання GNSS для створення просторової карти мережі підземних коридорів Клодзької фортеці. Сьогодні це добре відомий історичний пам’ятник у Польщі. У підвалі є багато-пішохідних доріжок, чимало коридорів фактично недоступні або небезпечні для входу. За допомогою сучасного 3D-сканера з ефективним вимірюванням дальності близько 300 м можна провести інвентаризацію коридорів з точністю до міліметра, а з використанням вимірювань GNSS - зорієнтувати мережу коридорів у прийнятій системі відліку. Мета - подати можливості застосування сучасних технологій і показати, як правильно обрана технологія дає змогу значно підвищити точність дослідження, скоротити затрати часу і коштів.Item Optimal design of unmanned aerial vehicles using parametric cax systems(Видавництво Львівської політехніки, 2011) Łukaszewicz, A.Стаття присвячена постановці задачі вибору CАx систем для оптимального проектування безпілотних літальних апаратів. Розглянуто задачі кожного етапу проектування БЛА та визначено засоби, які дають змогу забезпечити оптимальне проектування, враховуючи емпіричний досвід. The article is devoted to solution of the optimal design tasks of Unmanned Aerial Vehicles at different stages. The tasks for all UAV’s design stages are considered and CAx tools for optimal design are proposed based on empirical experience.