Офіційний веб сайт

Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем

м43

Представлено Національним авіаційним університетом.

Автори: Мухіна М.П., д.т.н.,  Ільницька С.І., к.т.н.

Метою роботи є розроблення теоретичних і практичних основ перспективної інтегрованої навігації за рахунок підвищення ефективності безплатформенної інерціальної навігаційної системи (БІНС) та впровадження її корекції від кореляційно-екстремальної навігаційної системи (КЕНС).

Авторами визначено принципову можливість ефективного комплексування навігаційних даних від КЕНС як альтернативи до супутникових систем. Створено наукові основи вибору класу КЕНС у складі інтегрованого навігаційного комплексу та розроблено метод створення уніфікованого картографічного еталону, що дозволив підвищити точність навігаційного рішення та мінімізувати обчислювальні витрати у режимах реального часу.

Сформовано базові концептуальні засади методів оптимального оцінювання вектору стану навігаційних параметрів інтегрованого навігаційного комплексу, що на відміну від існуючих ґрунтуються на розділенні на нелінійну частину (КЕНС) із використанням алгоритмів точкової фільтрації та лінеаризовану частину (БІНС) із розширеним фільтром Калмана.

Удосконалено методи калібрування датчиків БІНС, введено розрахунок нев'язки вимірювань для оцінки адекватності калібрування, додатково для ДКШ введено аналіз стаціонарності похибки зміщення нуля.

Реалізовано експериментальний зразок інтегрованої навігаційної системи, що дозволяє проводити дослідження методів комплексної обробки за реальними даними. Ефективність інтегрованої системи у 2,2 рази вища ніж у зарубіжного аналога.

Результати дослідження впроваджено на ДПВО "Київприлад", ДП "Антонов", ДП "Оризон-Навігація"та у навчально-науковий процес Національного авіаційного університету.

 

Кількість публікацій: 67, в т.ч. за тематикою роботи навчальний посібник, 30 статей (5 – у зарубіжних виданнях), 36 тез доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 9 (згідно з базою даних SCOPUS), h-індекс = 2 та 18 (згідно з базою даних Google Scholar), h-індекс = 5. Отримано 8 патентів України на корисну модель.

Надіслати коментар

Коментарі

Клец Д.М.

Практичний досвід застосування безпілотної авіації провідними країнами світу виявив широкий спектр військових та цивільних завдань, при вирішенні яких безпілотні авіаційні системи показують високу ефективність. Наукові результати, висновки та рекомендації, викладені у роботі д.т.н. Мухіної М.П., к.т.н. Ільницької С.І. «Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем» опираються на застосування системного підходу до проведення теоретичних та експериментальних досліджень, достатній їх обсяг, а також обробку отриманих результатів методами математичної статистики. Вважаю, що вказана робота є актуальною, заслуговує високої оцінки, а її автори заслуговують на здобуття премії Президента України для молодих учених.

Клец Дмитро Михайлович, докт. техн. наук
зав. кафедри комп’ютерних технологій та мехатроніки
Харківський національний автомобільно-дорожній університет
тел. +38 (057) 707-37-43
E-mail: d.m.klets@gmail.com

Волох К.П.

Актуальність роботи "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" підтверджується світовою тенденцією до масового використанням дронів у різних задачах, у тому числі і для військового призначення. В значній мірі питання надійного навігаційного забезпечення є актуальними для авіаційних засобів ЗС України при проведенні операцій з оборони держави.
Хоча глобальні навігаційні супутникові системи (ГНСС) і є основним навігаційним засобом, який має рід переваг перед іншими системами (висока точність визначення положення швидкості та часу, глобальність робочої зони, тощо), проте, на жаль, у разі навмисного або випадкового заглушення або спотворення супутникових сигналів, як це має місце зараз під час бойових дій на Сході України, використання ГНСС не надає потрібного рішення. Отже, виникає необхідність її комплексування з іншими системами та датчиками. Якраз цим питанням і присвячена робота Мухіної М.П. та Ільницької С.І.
У науковій роботі "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" пропонується інтеграція ГНСС з безплатформними інерціальними навігаційними системами (БІНС) та кореляційно-екстремальними навігаційними системами (КЕНС) у якості альтернативи. У роботі розглянуто теоретичні засади та наведено практичні результати, у тому числі і з льотних випробувань. Доповнення запропонованої авторами інтегрованої системи датчиками та картами гравітаційного та магнітного поля Землі має перспективу до використання її також при управлінні космічними апаратами у разі неможливості використання ГНСС.
Зважаючи на актуальність, важливість та практичну цінність роботи, вважаю, що її автори М.П. Мухіна та С.І. Ільницька заслуговують на щорічну премію Президента України для молодих вчених у 2017 році.

Волох К.П.
Перший заступник начальника
Національного центру управління та випробувань космічних засобів
Державного космічного агентства України

kostiantynvolokh@gmail.com

Karol Rydlo, Zall Letov Simulators

The navigation system for UAV, which doesn't need satellites, is now a very important topic.
In my opinion, sensor fusion is the right way for the modern UAV system.
This work shows interesting methods of solving problems of the alternative navigation systems. I'm glad that you can provide real experiments with your NS and receive very positive results compared to foreign systems.
In our company we also make experiments with UAV and INS using sensor fusion algorithm for better accuracy of INS. I hope that we could found a way for future cooperation.

Karol Rydlo
Head of Technological Deparment
Zall Letov Simulators
karol.rydlo@letosim.cz

Тунік А.А.

Проблема забезпечення працездатності інерціально-супутникової системи навігації малих БПЛА набуває дуже великого значення в зв’язку із можливостями постанови активних радіозавад, які призводять до втрати сигналу супутника. Тому забезпечення працездатності системи навігації малих БПЛА є дуже актуальною проблемою як для цивільної, так і для військової сфери їх застосування. Авторами запропоновано оригінальне рішення, що ґрунтується на відразу на двох підходах: покращення точності існуючої інерціальної навігаційної системи за рахунок калібрування її датчиків та використання додатково кореляційно-екстремальної навігаційної системи. Авторами досліджено та обґрунтовано можливість такого комплексування двох систем у єдиному комплексі.
Достовірність та обґрунтованість одержаних авторами результатів забезпечуються, перш за все, використанням результатів експериментальних досліджень та льотних випробувань. Цінність розробленого підходу полягає ще й в тому, що його подальше використання не обмежується лише авіаційним застосуванням, а може бути використане для інших транспортних систем.
Наукова праця постає як ґрунтовне завершене дослідження, справляє вельми позитивне враження, тому вважаю, що робота "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" та її автори Мухіна М.П., Ільницька С.І. гідні здобуття премії Президента України для молодих учених.
Д.т.н. Тунік А.А., професор кафедри систем управління літальними апаратами НАУ.
aatunik@nau.edu.ua , +38(044)497-8186.

Мачалін І.О.

Я вважаю, що науково-технічна проблема, розглянута у роботі "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" є вельми актуальною у наш час, особливо з масовим використанням безпілотних авіаційних систем, а також реальною можливістю часткового або повного обмеження доступу до сигналів глобальної навігаційної супутникової системи.

У представленій авторами роботі Мухіною М.П. та Ільницькою С.І. вирішується задача комплексної обробки даних від супутникових, інерціальних та кореляційно-екстремальних навігаційних систем, що працюють з використанням картографічних даних та геофізичного поля Землі.

Ця задача стає особливо важливою тоді, коли об’єкт потрапляє в умови тимчасового обмеження видимості супутників, а також, коли крім швидкості та координат потрібно отримувати ще й параметри орієнтації, причому з досить високою частотою оновлення даних.

Серед цікавих результатів, представлених у роботі, слід зазначити модифікований метод розрахунку навігаційних параметрів автономно БІНС; удосконалений метод комплексної обробки даних в інтегрованій навігаційній системі та удосконалені методи калібрування акселерометрів та датчиків кутової швидкості типу MEMS.

Достовірність результатів досліджень, виконаних авторами, підтверджується коректним використанням математичного апарату, порівняння результатів комп’ютерного моделювання з експериментальними даними, опробуванням отриманих положень на міжнародних науково-технічних конференціях, публікаціями у відповідних фахових на міжнародних виданнях.
Враховуючи усе вищесказане, я щиро підтримую авторів роботи "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" Мухіну М.П. та Ільницьку С.І. у конкурсі на отримання Державної премії Президента України для молодих вчених за 2017 рік.

Директор Навчально-наукового інституту Аеронавігації
Національного авіаційного університету,
Професор кафедри телекомунікаційних систем,
доктор технічних наук, професор

Мачалін Ігор Олексійович

E-mail: igor.machalin@ukr.net

Кондратюк В.М.

Представлена робота "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" авторів Мухіної М.П. та Ільницької С.І., безумовно є перспективною і актуальною. Автори постарались відійти від стереотипів і заглянули в майбутнє де обмеження одним джерелом навігації є крах для БАС, декілька навігаційних джерел це вже краще, а в даній роботі представлено як здавалось зовсім не залежні системи можуть доповнювати одна одну завдяки розробленим алгоритмам комплексної обробки.
Об’єм та складність завдань, які ставляться перед БАС, особливо в умовах військових дій, навігаційній системі відводиться особлива роль, вона повинна забезпечити видачу необхідних параметрів в умовах завад в тому числі і радіозавад. Автори даної роботи знайшли ефективне рішення розв’язання задач точного, безперервного та надійного визначення навігаційних параметрів руху об’єкта, яке відбувається в єдиному інформаційно-функціональному комплексі із застосуванням сучасних методів обробки даних та ефективного комплексування навігаційних даних.
Робота "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" авторів Мухіної М.П. та Ільницької С.І., є актуальною і дуже важливою для сьогодення. Це та робота яка дійсно заслуговує на присудження Державної премії Президента України для молодих вчених за 2017 рік.

Директор ННЦ "Аерокосмічний центр" НАУ
Кондратюк В.М.
kon_vm@ukr.net
+38(044)406-7521

Флерко С.М.

Повністю підтримую дослідження авторів роботи, яка має велику актуальність як з точки зору теоретичних висновків, так і з точки зору практичного впровадження. Нажаль переважна більшість іноземних технологій інтегрованих навігаційних систем з'являються в Україні в вигляді "чорних скриньок" і мають досить високу вартість, тому розробка вітчизняних алгоритмів та методів сумісної комплексної обробки результатів первинних вимірів від навігаційних систем з різними принципами функціонування є вкрай перспективним завданням, особливо в той період, коли таки технології дуже затребувані в військово-промисловому комплексі.

Вважаю, що робота "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" заслуговує високої оцінки, а її автори - здобуття премії Президента України для молодих учених.

Директор ТОВ «Є.П.С.» (представництва компаній NovAtel Inc. та Inertial Labs)
к.т.н., с.н.с.
Харків, УКРАЇНА
flerko@eps.com.ua
+38 (057) 7 585 686

Гість

Хороший проект и заслуживает поддержки

Гайдачук О.В.

Авіаційні безпілотні системи (БАС) в останні роки набули бурхливого розвитку в усьому світі. Але, незважаючи на наявний прогрес у науково-технічному забезпеченні розвитку БАС, залишається на порядку денному низка питань, пов’язаних з їх експлуатацією. Це, перш за все, безпека використання БАС у контрольованому повітряному просторі.
Запропонований в роботі «Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем» авторів Мухіної М.П. і Ільницької С.І. підхід що до використання кореляційно-екстремальної навігаційної системи (КЕНС) як резервної системи навігації може суттєво підвищити надійність позиціонування БАС і, як слідство, безпеку його експлуатації. Авторами також запропоновано концепцію перспективної інтегрованої системи навігації БАС, що базується на використанні інерціальної кореляційно-екстремальної навігаційної системи, яка є більш надійною за рахунок структурної надлишковості. Крім того, кореляційно-екстремальна навігаційна система може взяти на себе додаткові корисні функції для цілого ряду застосувань БАС таких, як картографування, розпізнавання наземних об’єктів, та інші.
Вважаю, що робота «Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем» є актуальною і важливою науковою працею, яка може позитивно вплинути на розвиток БАС, а її автори, Мухіна М.П. і Ільницька С.І. заслуговують на присудження премії Президента для молодих вчених 2017 року.
Проректор з наукової роботи Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» Гайдачук О.В.
a.gaydachuk@khai.edu

Яценко В.О.

Безпілотна авіація є новітнім напрямком, який стрімко розвивається останнім часом та активно використовується у прикладних дослідженнях та оборонних технологіях.

Наукова робота "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" авторів Мухіної М.П. та Ільницької С.І. присвячена питанням комплексування навігаційної інформації від декількох різнорідних систем, якими є супутникова радіонавігація, інерціальна навігаційна система, магнітометр, барометричний висотомір та кореляційно-екстремальна навігаційна система (КЕНС).

Серед наукових результатів роботи заслуговують на особливу увагу:
• удосконалений метод комплексної обробки даних в інтегрованій навігаційній системі, де використовується QR-факторизація відповідних коваріаційних матриць для підвищення точності обрахунків та збіжності алгоритмів калманівської фільтрації, а також використовується модель еталонного магнітного поля Землі IGRF для перепроектування поточних вимірювань магнітометрів в навігаційну систему координат;
• удосконалені методи калібрування акселерометрів та датчиків кутової швидкості (ДКШ) типу MEMS;
• метод оптимального оцінювання вектору стану навігаційних параметрів інтегрованого навігаційного комплексу БАС, що на відміну існуючих ґрунтуються на розділенні на нелінійну частину (від КЕНС) із використанням алгоритмів точкової фільтрації та лінеаризовану частину (від без платформної інерціальної навігаційної системи, БІНС) із розширеним фільтром Калмана, що дозволив реалізацію корекції БІНС від КЕНС як альтернативу супутниковій навігаційній системі.

Оригінальність технічних рішень підтверджена отриманими патентами України на корисні моделі, результати дослідження впроваджено на ДПВО "Київприлад", ДП "Антонов", ДП "Оризон-Навігація"та у навчально-науковий процес Національного авіаційного університету. Крім того, є ряд публікацій в Українських фахових та зарубіжних наукових журналах.

З огляду на викладене, вважаю, що колектив авторів роботи "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" безумовно заслуговує присудження Державної премії Президента України для молодих вчених за 2017 рік.

Яценко В.О.
д.т.н., професор
Завідувач відділу Дистанційні методи та перспективні прилади
Інститут космічних досліджень НАНУ

Ясенко С.А.

Актуальність роботи ґрунтується на кількох факторах: загальний тренд на широке застосування дронів в різних сферах; на особливу потребу надійного керування дронами в спеціальних умовах, включно з військовим застосуванням дронів в наявній російсько-українській війні; у негласній забороні на постачання в Україну високотехнологічних систем керування тощо.
Важливість робіт такої спрямованості не викликає особливих заперечень. Більше є питань щодо комерціалізації результатів таких робіт, їх впровадження в засоби і системи задля економічного зростання України і задля нашої перемоги.
Запропоновані підходи щодо підвищення точності наявних і доступних для застосування давачів навігаційних даних видаються виправданими.
Вважаю, результати роботи важливими і придатними для подальшої комерціалізації/впровадження.
к.т.н., ст. наук. співробітник
Національного авіаційного університету

Alberto Mennella

One of the key requirements for the development of civilian UAV/RPAS/drones operations is that they should be as safe as manned aircraft, and must not present or create a greater hazard whilst on the air or on the ground.
From this perspective the research of Marina Mukhina and Svitlana Ilnytska "Perspective integrated navigation of unmanned aviation systems" is interesting and actual, since as it focuses on multi-sensor fusion that is able to provide navigation solution in difficult environments. The results presented at this work demonstrate that proposed algorithms have been efficiently implemented and tested in real flight conditions. My company would be interested in further cooperation with the authors of this work to equip our drones with the proposed integrated navigation system. Therefore, I sincerely support the work "Perspective integrated navigation of unmanned aviation systems" and its authors for the Prize of President of Ukraine in 2017.

Alberto Mennella
Cofounder of TOPVIEW SRL company
E-mail: alberto.mennella@topview.it

Pablo Haro

The research work “Perspective integrated navigation of unmanned aviation systems” addresses the critical topic of high-performance and resilient positioning information for unmanned air systems (UAS), usually referred to as drones. In particular, satellite navigation Position Velocity and Time (PVT) information is combined with other sensor: inertial navigation systems (INS), magnetometer, barometer as well as photo and video information from the area around the drone.
The work is of great value to help achieve a safe, efficient and fluent flight of drones in multiple applications, which is fully in line with the objectives of both the International Civil Aviation Organization (ICAO) as well as the European Aviation Safety Agency (EASA).

Pablo Haro
Isdefe – Principal Engineer and GNSS Group Coordinator
European Commission - Horizon 2020 Expert

pharo@isdefe.es
Tel. +34 91 271 17 45

Максимов М.В.

На мою думку, робота набула особливої актуальності в умовах війни яку веде наша держава з гібридними окупантами.

Розробка надійної малогабаритної навігаційної системи для безпілотних літальних апаратів, що базується на принципі комплексування даних від різних складових датчиків та систем є своєчасною а робота М.П. Мухіної та С.І. Ільницької "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" актуальною.

Заслуговує визнання узагальнена структура КЕНС з додатковим функціональними можливостями на відміну від існуючих, зокрема введено блок прийняття рішення, який визначає достовірність виміряних параметрів ГФП поля відносно поточної картографічної інформації, та блок оперативного картографування, який виділяє аномальну складову геофізичного поля та здійснює уточнення карти, що дозволяє підвищити надійність та точність навігаційного розв’язку. Крім того отримані експериментальні залежності між частотою дискретизації та середньоквадратичним відхиленням похибок визначення навігаційних параметрів в алгоритмах автономного функціонування БІНС, які дають змогу оптимально обирати частоту дискретизації з метою отримання необхідної точності роблять можливим швидке впровадження в виробництво аппаратів.

Робота впроваджена на ДП «Орізон-Навігація», ДП ВО «Київприлад», ДП «Антонов». Підтримую роботу на конкурсі зі здобуття щорічної премії Президента України для молодих учених.

Завідувач кафедри АТП ОНПУ

доктор технічних наук, професор М.В. Максимов

067 936 33 19

prof.maksimov@gmail.com

Максимов М. В.

На мою думку,робота набула особливої актуальності в умовах нав'язаної нашій державі гібридної війни.

Примак Артем

Кореляційно-екстремальна навігація, що є суттю вказаної інтегрованої системи, є надзвичайно важливою для забезпечення автономності безпілотних авіаційних систем, зокрема фунціонування у польових умовах із заглушенням супутникового сигналу. Розроблені алгоритми та методики вирішують актуальну науково-прикладну проблему підвищення точності навігаційного розв’язку в умовах ризику та для потреб циільних та військових систем.

Підтримую авторів на здобуття високої нагороди!

Аспірант Національного авіаційного університету
Примак Артем
primak.artem@gmail.com

Примак Артем

Кореляційно-екстремальна навігація, що є суттю вказаної інтегрованої системи, є надзвичайно важливою для забезпечення автономності безпілотних авіаційних систем, зокрема фунціонування у польових умовах із заглушенням супутникового сигналу. Розроблені алгоритми та методики вирішують актуальну науково-прикладну проблему підвищення точності навігаційного розв’язку в умовах ризику та для потреб циільних та військових систем.

Підтримую авторів на здобуття високої нагороди!

Аспірант Національного авіаційного університету
Примак Артем
primak.artem@gmail.com

Дронь М.М.

Аналіз факторів, які впливають на склад і можливості сучасного навігаційного комплексу безпілотних авіаційних систем, засвідчив, що науково-технічна проблема створення перспективних засобів навігації в умовах радіомовчання є актуальною і нагальною. У випадку втрати сигналу супутника, навігаційний розв’язок отримується з інерціального блоку, який проте має власні похибки, що зростають у часі. Тому авторами запропоновано використання кореляційно-екстремальної навігації, що має серед інших одну важливу перевагу, а саме, автономність та завадозахищенність, оскільки вимагає лише завчасного картографічного забезпечення.
Розроблена методологія як кореляційно-екстремальної навігації, так і подальшого покращення точності датчиків інерціальної системи навігації, їх впровадження для створення сучасних інформаційно-керуючих комплексах безпілотних апаратів дозволить підвищити точність навігаційного розв'язку в умовах ризику.
Наукова праця має наукову новизну, зокрема у систематизаціїя моделей і методів алгоритмічного забезпечення високоточної автономної навігації безпілотних авіаційних систем, обладнаних комплексованим блоком вимірювання параметрів руху, що включає БІНС, рельєфні та оптичні датчики; у методі калібрування та виставки датчиків БІНС, у подальшому розвитку математичних моделей помилок комплексованого блоку вимірювання параметрів руху.
Практична цінність підтверджується впровадженням на таких підприємствах, як ДП «Орізон-Навігація», ДП ВО «Київприлад», ДП «Антонов». Частка отриманих наукових та практичних результатів використовується в лекційних курсах Національного авіаційного університету.
Підтримую роботу "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" авторів Мухіної М.П., Ільницької С.І. на конкурсі зі здобуття щорічної премії Президента України для молодих учених.

Професор кафедри проектування та конструкцій ЛА ДНУ ім.Олеся Гончара,д.т.н., професор, Засл.діяч науки і техніки України
Дронь М.М.
тел.050-480-65-66
nord@mail.dnu.dp.ua

Старинський О. В.

У зв’язку з широким використанням безпілотних авіаційних систем (БАС) у різних напрямках людської діяльності (а особливо при вирішенні прикладних задач у військовій сфері) вельми актуальним стає питання власної розробки їх пілотажно-навігаційного комплексу, ядром якого є система навігації.

Для підвищення точності та надійності навігаційних систем, а також для надання повного спектру необхідних параметрів виробники зазвичай рухаються у напрямку об’єднання різнорідних джерел інформації у єдиний інформаційний комплекс. Одним з найбільш привабливих варіантів інтеграції є поєднання бесплатформної інерціальної навігаційної системи (БІНС), супутникової навігаційної системи, магнітометрів, висотомірів, тощо.

Виходячи з цього, вважаю цікавим та перспективним додавання до складу такого комплексу кореляційно-екстремальної навігаційної системи на випадок зникнення або пошкодження сигналів супутникової навігації.

Наукова робота "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" авторів Мухіної М.П. та Ільницької С.І. виглядає закінченою науковою роботою, має наукову новизну та практичну цінність для промислових та наукових організацій, задіяних у розробці інтегрованих навігаційних систем. Також є в наявності наукові публікації у закордонних та українських фахових виданнях.

Враховуючи вищезазначене, вважаю, що автори даної наукової роботи Мухіна М.П. та Ільницька С.І. заслуговують на премію Президента України для молодих вчених у 2017 році.

Старинський О.В.
Інженер-конструктор І кат.
Відділ перспективних систем індикації
пілотажно-навігаційних параметрів
ДП "Антонов".
Тел. роб.: +38(044)454-34-38
E-mail: kroki2003@gmail.com

Hans de With, owner at GNSS expert.com

Unmanned aircrafts (UAV, UAS, RPAS, etc.) or drones, as they commonly called, offer huge potential for developing innovative civil applications in a wide variety of sectors that benefit European society, and will contribute to creating new businesses and jobs. According to Euroconsult’s latest report "Prospects for Remotely Piloted Aircraft System", the size of the professional RPAS (Remotely Piloted Aircraft Systems) manufacturing and services market is expected to grow significantly in the next ten years, from $1 billion in 2015 to $26 billion in 2025.

Taking into consideration this tendency I would say that R&D projects related to navigation and control of drones are of urgent importance nowadays. The Authors of the "Perspective integrated navigation of unmanned aviation systems" deal with theoretical and practical aspects of perspective integrated navigation for drones. They propose integration techniques of Global navigation satellite systems (GNSS) and strapdown inertial navigation system (SINS) with its possible correction from correlation-extreme navigation system (CENS). In addition to all theoretical methods, algorithms, and techniques the experimental sample of small integrated GNSS/INS has been developed and tested in real flight environment on UAV. For me it proves their experience and excellence in the proposed topic.

Therefore I truly recommend the Authors of the "Perspective integrated navigation of unmanned aviation systems" work for the Prize of the President of Ukraine in 2017.

Hans de With
Owner of GNSS Expert.com company
Antwerp Area, Belgium
E-mail: hans@gnssexpert.com
+32 499 580357

Alexandre Toutov

I2M Systems Inc. has been collaborating with Professor Mukhina for almost two years with the goal of using some of the discoveries outlined in presented work. Specifically, the CEN technologies that can be used in the GPS-deprived environments in the high latitudes.
After demonstrating the technologies based on the discoveries presented by the authors to various companies in Canada and the UK, it has been decided to start working on building the team of companies to participate in "All Domain Situational Awareness (W7714-16ADSA)" project solicited by the Canadian government in the Summer of 2016. This is the 5 year program with the emphasis on the Climate change which making the North more accessible, thereby increasing economic activity and international interest in the Arctic, which is likely to continue to rise in the coming decades. Such increased Arctic activity brings additional responsibilities for the Department of National Defence (DND) and other government departments in search and rescue, emergency response and environmental monitoring. A greater awareness of the potential challenges posed by foreign military and commercial activities in the Arctic region is also essential for Canada.
The team that currently working on utilizing the CEN technology presented by the authors, include QinetiQ Canada, Royal Military College of Canada, I2M Systems Inc., NAV Canada and others. In the recent team meeting at QinetiQ Canada Headquarters in Ottawa, we presented the main ideas of Dr. Mukhina discovery and provided some demonstrations. After the presentation it was concluded that the research Dr. Mukhina conducted during her tenure with the National Aviation University, the central part of the proposed article, is of a great interest to the other parties and will be used in the project for increasing the safety and support independence of the Canadian North.

Alexandre Toutov, Ph.D.
President and CEO
I2M Systems Inc.

д.ф-м.н., проф. Ларін В.Б.

На мою думку, розробка ефективної малогабаритної навігаційної системи для безпілотних літальних апаратів, що базується на принципі комплексування даних від різних складових датчиків та систем є актуальною задачею, яка і висвітлюється у науковій роботі "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем".
Серед інших цікавих результатів слід відмітити наступні: удосконалені методи калібрування акселерометрів та датчиків кутової швидкості (ДКШ) типу MEMS з використанням QR-факторизації для підвищення точності обрахунків та аналізом стаціонарності похибки зміщення нуля ДКШ; удосконалений метод комплексної обробки даних в інтегрованій навігаційній системі системі з факторизацією відповідних коваріаційних матриць для підвищення точності обрахунків та збіжності алгоритмів калманівської фільтрації та використанням моделі еталонного магнітного поля Землі IGRF.
В цілому, дослідження виконані на високому науковому рівні. Також отримані наукові положення підтверджені авторами на заключному етапі дослідження при розробці експериментального зразка інтегрованої навігаційної системи та виконанні з його допомогою низки досліджень із використанням реальних даних, що поступали з ГНСС приймача, інерціального вимірювального модуля, магнітометра та висотоміра. Крім того, є низка публікацій в Українських фахових та зарубіжних наукових журналах.
Зважаючи на актуальність, важливість та практичну цінність цієї наукової роботи, вважаю, що її автори М.П. Мухіна та С.І. Ільницька заслуговують на щорічну премію Президента України для молодих вчених у 2017 році.

Провідний науковий співробітник
Відділ стійкості процесів
Інститут механіки ім. С. П. Тимошенка НАН України
д.ф-м.н., проф. Ларін В.Б.,
Роб. тел. +38(044)5967773
E-mail: vblarin@gmail.com

Рева О.М., професор кафедри дистанційного навчання НАУ, д.т.

Робота, що розглядається, набула особливої актуальності в умовах нав'язаної нашій державі гібридної війни. Відповідні дослідження мають бурхливий розвиток в розвинутих країнах світу, тому особливо привабливим науковим і практичним результатом авторів є досягнення ефективності розроблених інтегрованих навігаційних систем, яка у 2,2 рази перевищує показники кращих зарубіжнихї аналогів. Практичну значущість отриманих результатів підтверджує їх впровадження у провідних підприємствах України відповідного профілю. Широкий спектр публікацій авторів дозволив науковцям та зацікаленим фахівцям ознайомитись з ними.
Виходячи з наведеного, вважаю, що робота "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" заслуговує високої оцінки, а її автори варті шуканої премії Президента України для молодих учених.

Рева О.М., професор кафедри дистанційного навчання НАУ, д.т.н., проф.
ran54@meta.ua
050-109-35-25

Конін В. В., д. т. н.

Безпілотна літальна техніка є новітнім напрямком в авіації, що отримав бурхливого розвитку завдяки появі сучасної електроніки, матеріалів, інформаційних та комп’ютерних технологій. Використання безпілотних авіаційних систем (БАС) у різних сферах людського життя і діяльності постійно зростає. При створенні багатоцільових БАС одним із пріоритетних завдань є розробка їх пілотажно-навігаційного комплексу, і, зокрема, навігаційної системи, чому і присвячена наукова робота "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" авторів Мухіної М.П. та Ільницької С.І.
У роботі було отримано наукові результати, що мають бути відзначені. По-перше було модифіковано метод розрахунку навігаційних параметрів автономно безплатформною інерціальною навігаційною системою (БІНС), де використовується технологія отримання розв’язку у квадратурах, а оновлення орієнтації і перепроектування прискорення здійснюється в параметрах кватерніона. По-друге в роботі розв’язана задача комплексної обробки даних від ГНСС приймача, акселерометрів, датчиків кутової швидкості, магнітометрів та висотоміра з використанням калманівської фільтрації та математичної моделі еталонного магнітного поля Землі IGRF. Математичні виводи формул виконані авторами на високому науковому рівні з коректним використанням наявного математичного апарату. Результати моделювання порівнювались із результатами, отриманими експериментальним шляхом. Приведено перелік науково-технічних конференцій та наукових робіт, у яких було здійснено апробацію основних результатів наукової роботи. Це свідчить про достовірність приведених авторами результатів.

З огляду на викладене, вважаю, що колектив авторів роботи "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" безумовно заслуговує присудження Державної премії Президента України для молодих вчених за 2017 рік.

Професор кафедри аеронавігаційних систем
Навчально-наукового інституту Аеронавігації
доктор технічних наук, професор НАУ,
Заслужений машинобудівник України,
почесний працівник космічної галузі
Конін Валерій Вікторович
Роб. тел. +38(044)4067826
E-mail: vkonin@mail.ru

Подольский В.П.

Авторами досліджено та обґрунтовано комплексування інерціальних навігаційних систем від кореляційно-екстремальної навігаційної системи, точність якої значною мірою залежить від точності картографічної інформації та точності вимірювання параметрів геофізичного поля. Така система не може виступати єдиним варіантом комплексування інерціальних навігаційних систем, проте може і повинна бути резервною системою навігації із додатковими функціями, зокрема, функціями картографування місцевості, розпізнавання наземних об'єктів, тощо.

Також перспективним представляється підхід до одночасного підвищення точності інерціальної системи за рахунок відповідного калібрування датчиків та використання сучасних методів обробки даних, починаючи від класичної калманівської фільтрації та закінчуючи перспективними методами точкової фільтрації.

Розроблені у роботі методики та алгоритми, зокрема методика створення уніфікованого картографічного еталону та підготовки передпольотних даних, алгоритми точкової фільтрації даних в оперативно-інформаційних керуючих комплексах, знайшли використання на ДП ВО "Київприлад". Робота має практичне значення та наукову новизну.

Підтримую роботу як таку, що гідна здобуття премії Президента України для молодих учених.

Подольский В.П.,

начальник конструкторсько-технологічного бюро ДП ВО "Київприлад"

тел. 456-52-76, e-mail: zamkb@i.ua

Сільвестров А.М.

Стрімкий прогрес у створенні безпілотних авіаційних систем різного призначення обумовлений двома основними чинниками:

- значним зростанням вартості і витрат на експлуатацію в мирний і військовий час пілотованої авіаційної техніки;

- розвитком елементної бази, здешевленням бортових обчислювачів і збільшенням їх продуктивності.

Проте прийнятий ICAO стандарт навігаційне забезпечення, який включає інтегрований комплекс на базі інерціальної навігаційної системи і супутникової навігаційної системи, є слабким місцем при реалізації на борту більшості безпілотних авіаційних систем.

У представленій роботі розглянуто задачу створення автономних перспективних систем навігації і наведення, що задовольняють сукупності вимог, зокрема глобальності, автономної точності, скритності і завадозахищеності, яка вирішується розробкою кореляційно-екстремальних систем навігації і наведення з комплексним використанням інформації про поверхневі і просторові геополя.

Запропоновані авторами практичні рекомендації ґрунтуються на розробленому ними науково-методичному апараті, який є достатньо чутливим для відповідних змін умов функціонування безпілотних авіаційних систем.

Виходячи з вище вказаного, робота "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" представляє інтерес та заслуговує високої оцінки, а її автори заслуговують здобуття премії Президента України для молодих учених.

Сільвестров А.М.,

професор кафедри теоретичної електротехніки Національного технічного університету України "КПІ ім. І.Сікорського", д.т.н., професор

тел. 204-82-39, e-mail: silvestrovanton@gmail.com

Філяшкін М.К.

Актуальність роботи "Перспективна інтегрована навігація безпілотних авіаційних систем" не викликає сумнівів, адже стрімкий розвиток світової безпілотної навігації та нових жорстких умов для її застосування потребує принципово нових підходів до побудови інформаційно-керуючих комплексів безпілотних авіаційних систем. Робота авторів Мухіної М.П. та Ільницької С.І. є, на мій погляд, першим комплексним дослідженням методологічних засад навігації безпілотних авіаційних систем, альтернативною до супутникової, що обумовлюється питаннями надійності використання систем, зокрема у військових цілях. Важливим вважаю розроблені методики підготовки та оцінювання інформативності картографічних даних, що збільшує області застосування вказаних систем навігації та усуненні обмежень за картографічним забезпеченням подібних систем.

к.т.н., проф., проф. кафедри Національного авіаційного університету,
Філяшкін М.К.
filnik@ukr.net
+38(044)408-85-55

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.