Проанализирована вычислительная сложность алгоритмов компактного представления полутоновых изображений в системе обработки видеоданных на борту БПЛА при использовании методов кодирования с преобразованием. В процессе решения задачи сокращения времени цикла обработки и передачи изображений обоснована необходимость построения системы обработки видеоданных на базе микроконтроллеров с высокой вычислительной производительностью на борту БПЛА. Проведен обзор современных микроконтроллеров ведущих производителей. Сделан вывод о целесообразности использования микроконтроллеров фирмы CYGNAL (Silicon Laboratories) в бортовом комплексе средств обработки данных для решения задачи сокращения информационной избыточности разведывательной видеоинформации, формируемой модулем оптической разведки БПЛА.

Предложена компоновка датчиков угловой скорости и акселерометров в БИНС БПЛА, позволяющая обеспечивать ее полное диагностирование с глубиной до места отказа. Представлены диагностические модели БИНС БПЛА и ее функциональных элементов, приведены разработанные алгоритмы диагностического обеспечения БИНС БПЛА и результаты их экспериментального исследования. Экспериментальные исследование показали, что применение сигнально-параметрического подхода позволило диагностировать техническое состояния БИНС БПЛА с глубиной до места отказа, а в последующем полученная информация о техническом состоянии может быть использована для решения последующих задач диагностического обеспечения - определение класса и вида отказа.

Запропоновано підхід до розпізнавання об'єктів у режимі реального часу, який грунтується на побудові узагальнених концептуальних структур контурів зображень і дозволяє здійснити автоматичний пошук об'єктів засобами БПЛА.

Проведен качественный анализ перспектив развития и возможностей применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Рассмотрены возможности применения для Сухопутных войск: воздушную разведку и информационное обеспечение огневых ударных средств, включая наблюдение поля боя. Учитывая невысокую относительную стоимость БПЛА, слабую уязвимость от ПВО противника, а также нецелесообразность с точки зрения системотехнического критерия "эффективность - стоимость" использования ракет для уничтожения беспилотных разведчиков, необходимо искать новые нетрадиционные методы уничтожения войсковых БПЛА - средств наблюдения, разведки и наведения.

Розглянуто методи компенсації доплерівського зсуву частоти, який виникає в лініях зв'язку з безпілотними літальними апаратами через великі швидкості їх руху відносно наземних кореспондентів. Запропоновано використання неортогональної частотної дискретної модуляції (N-OFDM) сигналів, яка дає змогу застосовувати сукупність методів компенсації доплерівського зсуву частоти на передавальній стороні (випереджувальної компенсації) та на приймальній стороні (компенсації на етапі цифрової обробки), що гарантуватиме максимальне врахування ефекту Допплера.

Представлена разработанная методика расчета и оценки надежности систем обработки цифровой информации (СОЦИ), функционирующих в реальном времени. В качестве системы счисления СОЦИ выбрана непозиционная система счисления в модулярной арифметике. Приведен пример использования данной методики к СОЦИ БПЛА.

Предложены рекомендации по обеспечению мониторинга местности аппаратурой БПЛА за счет сжатия визуальной информации на борту аппарата.

Запропоновано новий метод підвищення міжремонтного ресурсу систем автоматичного управління (САУ) безпілотних літальних апаратів (БПЛА) шляхом забезпечення активної відмовостійкості пневматичного сервопривода (ПСП) як одного з найважливіших функціональних елементів САУ БПЛА, що визначає його працездатність. На підставі результатів дослідження ПСП як об'єкта діагностування та розроблених математичних моделей номінального й аварійного режимів функціонування ПСП створено моделі, що дозволяють діагностувати ПСП з заданою глибиною до виду відмови та запропоновано їх ієрархію. Наведено результати розробки класифікаційної процедури, яка визначає належність виду збурення ПСП до внутрішньої відмови або зовнішнього збурення. З використанням сигнально-параметричного підходу розроблено моделі, алгоритми та інструментальні засоби відновлення працездатності ПСП, а також нові способи одночасного визначення компенсування відмови. Розроблено апаратно-програмний комплекс для дослідження відмовостійкості ПСП, що дозволяє вводити види відмов з вибраної множини, діагностувати їх за глибиною та відновлювати працездатність ПСП у режимі реального часу наявними засобами.

Розроблено й удосконалено методи та моделі забезпечення відмовостійкості систем обробки інформації (СОІ) безпілотних літальних апаратів (БПЛА) на базі застосування непозиційних кодових структур модулярної арифметики (МА). Розроблено метод забезпечення відмовостійкості СОІ БПЛА на базі застосування кодів МА. Запропоновано математичні моделі відмовостійкості СОІ БПЛА, засновані на застосуванні результатів розв'язання задачі оптимального резурвуваання в МА. На базі розроблених математичних моделей синтезовано відмовостійкі структури СОІ БПЛА. Створено методи й алгоритми реалізації модульних операцій в МА з метою підвищення продуктивності реалізації управляючих алгоритмів СОІ реального часу. Результати наукового дослідження використано для розробки науково-практичних пропозицій, спрямованих на підвищення ефективності використання БПЛА.

Запропоновано використовувати методики синтезу оптимальних систем управління (синтезу з використанням теореми розділення) з метою одержання структури регулятора та початкового наближення вектора змінних параметрів автопілота для процедури робастної оптимізації неперервної та дискретної систем управління за неповних і неточних вимірювань вектора стана. Розроблено процедуру пониження порядку синтезованих регуляторів, що призводить до мінімальних змін якості системи та забезпечує можливість реалізації одержаного закону управління з використанням простого бортового комп'ютера безпілотними літальними апаратами (БПЛА). Як початкові значення вектора змінних параметрів регулятора запропоновано використовувати методи синтезу системи управління з застосуванням спостерігача пониженого порядку для випадку, коли необхідно одержати більш простий закон управління. За розробленими методиками структурно-параметричної робастної оптимізації розв'язано задачу синтезу системи управління польотом малих БПЛА зі спрощеною системою датчиків, що дозволяє уникнути використання дорогих триступеневих гіроскопів або безплатформних курсовертикалей. Виконано моделювання неперервної та дискретної систем управління БПЛА та малим літальним апаратом з урахуванням різних нелінійностей, притаманних реальному об'єкту.

Розроблено методику й алгоритми ідентифікації динамічних характеристик легких пілотованих і малих безпілотних літальних апаратів (БПЛА) за наявності інтенсивних випадкових завад і систематичних похибок, що виникають внаслідок використання досить простих, дешевих, малогабаритних, легких навігаційних вимірювачів без забезпечення їх віброзахисту. Обгрунтовано та програмно реалізовано планування експерименту у частотній області. Запропоновано метод кількісного оцінювання ідентифікованості параметрів математичної моделі ЛА на підставі аналізу сингулярних чисел спеціальної матриці ідентифікованості. Розроблено методику застосування методу найменших квадратів до моделі в просторі станів. Запропоновано сумісне використання розширеного фільтра Калмана та методу прискореної стохастичної апроксимації Кестена під час виконання оптимізаційної процедури методу максимальної правдоподібності. Створено методику параметричної ідентифікації динамічних характеристик за наявності інтенсивних детерміновних і випадкових похибок вимірювачів, яку доцільно використовувати для широкого класу легких ЛА і малих БПЛА.

Увагу приділено подальшому розвитку теорії та процесів автоматизованого проектування безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Розроблено структурно-параметричну модель БПЛА у вигляді її функціональної структури й ознак функціональних елементів, які разом створюють морфологічні множини технічних розв'язків з конструктивної структури БПЛА та його підсистем. На основі цієї моделі для пошуку нових варіантів конструктивно-компоновочної схеми БПЛА розроблено та програмно реалізовано методику його структурного синтезу, яка базується на використанні морфологічних множин відомих і нових технічних розв'язків, показників якості альтернатив ознак БПЛА та їх оцінок, одержаних експертним шляхом. Розроблено та програмно реалізовано аналітичний метод прискореного кількісного аналізу обраних варіантів конструктивно-компоновочної схеми БПЛА, що базується на використанні статистичних даних і спрощених розрахункових моделей. Обгрунтовано вибір методу багатокритеріальної оптимізації, що базується на використанні принципу кубічних сіток і множини випадкових точок, рівномірно розподілених у багатовимірній області допустимих розв'язків. Запропоновано методику розрахунку основних геометричних параметрів БПЛА. Вирішено завдання оптимального вибору пристроїв спостереження для БПЛА на підставі розв'язання задачі багатокритеріальної оптимізації.

Освещены история развития беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), их роль в военных конфликтах. Проанализированы перспективы применения, приведены данные о БПЛА наиболее развитых стран. Представлена комплексная программа создания БПЛА как отрасли промышленности. Особое внимание уделено оценкам аэродинамических, летно-технических данных, характеристик устойчивости и управляемости, описаны методики их расчёта, соответствующие программы, рассчитанные на массового пользователя. Рассмотрены термины и определения для беспилотных авиационных комплексов, изложены методические основы решения задачи их сравнительной оценки и выбора.

На підставі дослідження воєнно-історичних праць, науково-дослідної літератури, матеріалів періодичних видань, інших джерел висвітлено досвід застосування безпілотних літальних апаратів (БПЛА) у воєнних конфліктах кінця XX - початку XXI ст. на Близькому Сході, Балканах, Кавказі та в Афганістані. Охарактеризовано основні групи факторів, що впливають на застосування БПЛА під час воєнних конфліктів. Визначено три етапи розвитку та трансформації завдань БПЛА. Описано основні форми (спеціальний і комплексний політ, авіаційний удар), способи та тактичні прийоми застосування БПЛА. Показано тенденції щодо поступового перекладання на БПЛА функцій, можливостей і тактичних прийомів дій пілотованої авіації. За результатами дослідження зарубіжного досвіду використання даних апаратів наведено рекомендації щодо вибору найбільш ефективних і доцільних БПЛА для Збройних сил України.

Вперше розроблено методи визначення просторових координат безпілотних літальних апаратів (БПЛА) на основі обробки відеосигналу, що відрізняються від відомих узгодженням методів обробки зображень і проективної геометрії, що дозволяє в реальному масштабі часу визначати кути орієнтації, зміщення та масштаб у площині оптичної сцени для широкого класу оптико-електронної вимірювальних систем. Удосконалено метод управління квадротором на основі застосування законів нечіткого моделювання правил, який відрізняється від відомих застосуванням продукційних правил для опису зв'язку між вхідними та вихідними параметрами, що дозволяє використовувати досвід оператором за управління БПЛА в екстремальних режимах, до яких відноситься режим посадки. Розглянуто метод управління квадротором у недетермінованому середовищі на основі агентного підходу, який відрізняється від відомих можливістю здійснювати формування траєкторії польоту залежно від імовірності переходів, що дозволяє враховувати випадковий характер зовнішнього середовища, в якій знаходиться БПЛА.

Розроблено методику проектування "чітких" робастних багатовимірних систем керувавання на базі структурно-параметричного синтезу з урахуванням високої розмірності та багатоекстремальності оптимізаційних задач для багатовимірних систем. Наведено методику автоматизованого проектування багатовимірних нейро-нечітких систем керування польотом (без застосування "чітких" підсистем), які навчаються за допомогою традиційних "чітких" регуляторів. Результати моделювання процесів керування польотом малого безпольотного літального апарата (БПЛА) за умов турбулентної атмосфери та за наявності структурованих і неструктурованих параметричних збурень за різних видів законів керування свідчать про працездатність розроблених методик керування.

Розглянуто задачу ефективної модернізації стабілізувальних комплексів літаків. Висвітлено синтез оптимальної траєкторії руху та закону керування аероплатформою для телекомунікаційних систем на базі безпілотного літального апарата (БПЛА), робастних систем керування польотом БПЛА з елементами нечіткої логіки методом лінійних матричних нерівностей. Описано аналітичну модель дискретно-безперервної системи із застосуванням апарата MAX-PLUS алгебри, адаптивний інтелектуальний регулятор на базі нео-фаззі-моделі. Проаналізовано особливості використання біометричних технологій за ідентифікації користувачів інформаційних систем.

Рассмотрена задача эффективной модернизации стабилизирующих комплексов самолетов. Освещены синтез оптимальной траектории движения и закона управления аэроплатформой для телекоммуникационных систем на базе беспилотного летательного аппарата (БПЛА), робастных систем управления полетом БПЛА с элементами нечёткой логики методом линейных матричных неравенств. Описаны аналитическая модель дискретно-непрерывной системы с применением аппарата MAX-PLUS алгебры, адаптивный интеллектуальный регулятор на основе нео-фаззи-модели. Проанализированы особенности использования биометрических технологий при идентификации пользователей информационных систем.

Показано, що основними джерелами шуму мікроБпЛА є поршневий двигун, повітряний гвинт. На основі аналізу існуючих методів визначення акустичних характеристик зроблено висновок, що у зв'язку з складністю процесів утворення шуму рішення проблем авіаційної акустики тільки теоретичним шляхом не представляється можливим. Це обумовлює необхідність проведення експериментальних досліджень в лабораторних і натурних умовах. Результати вимірювання в натурних умовах за стандартною методикою рівня незаглушеного шуму випуску поршневого двигуна мікроБпЛА "Стрепет-М" задовільно співпали з результатами розрахунку по напівемпіричній методиці.

Рассмотрена проблема моделирования работы оптико-электронной системы беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для задачи отладки алгоритмов поиска и идентификации навигационных ориентиров. Предложено использовать виртуальный полигон, формируемый на основании данных, взятых из открытых источников (Google Earth, SRTM) для моделирования видеопотока данных, получаемых с камеры БПЛА. Использование при разработке библиотеки OpenGL значительно упростило решение задач визуализации сцен, а также процесс моделирования погодных условий и условий освещения.

Показано можливості підвищення ефективності застосування розвідувальних міні БПЛА за рахунок розміщення на їх борту радіолокаційної станції з синтезуванням апертури антени. Розглянуто принципи побудови комплексу повітряної розвідки на основі рознесеної (багатопозиційної) структури. Увагу приділено бістатичній (двопозиційній) радіолокаційній станції з синтезуванням апертури антени.