tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2024-10-1-18-25VLZDQCtuzsut-543Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬELECTRONICS, PHOTONICS, INSTRUMENTATION AND COMMUNICATIONSМногокритериальная оценка эффективности управления беспилотными системами в гибридных сетях связиMulti-Criteria Evaluation of UAV Control Efficiency in Hybrid Communication Networkshttps://orcid.org/0000-0002-1748-8642БерезкинА. А.BerezkinА.

кандидат технических наук, доцент кафедры программной инженерии и вычислительной техники Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

berezkin.aa@sut.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3865-9102ВивчарьР. М.VivcharR.

кандидат технических наук, доцент кафедры программной инженерии и вычислительной техники Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

vivchar.rm@sut.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8781-6840КиричекР. В.KirichekR.

доктор технических наук, доцент, ректор Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

kirichek@sut.ruСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of TelecommunicationsRussian Federation2024280220241011825Copyright © Березкин А.А., Вивчарь Р.М., Киричек Р.В., 20242024Березкин А.А., Вивчарь Р.М., Киричек Р.В.Berezkin А., Vivchar R., Kirichek R.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/543

В настоящее время отмечается активный рост использования беспилотных систем в различных сферах деятельности. Качественное выполнение беспилотными системами своих целевых задач зависит от эффективности функционирования каналов информационного обмена для управления ими, которая складывается из нескольких критериев, что обусловливает отнесение задачи ее оценки к классу многокритериальных. В данной статье представлена соответствующая методика оценки, в основе которой лежит использование вероятности достижения комплекса целей функционирования в качестве обобщенного показателя эффективности. Для определения вероятности применяется широко распространенный метод ядерной оценки Розенблатта ‒ Парзена. Описаны основные этапы методики и предложены рекомендации по ее использованию в рамках обеспечения качественного выполнения беспилотными системами своих целевых задач.

Currently, there is an active growth in the use of unmanned systems in various spheres of activity. The qualitative fulfillment by unmanned systems of their target tasks depends on the efficiency of information exchange channels for their control, which consists of several criteria, which makes the problem of its evaluation a multi-criteria one. This article presents the corresponding evaluation methodology, which is based on the use of the probability of achieving a set of functioning goals as a generalized efficiency indicator. To determine the probability, the widely used Rosenblatt-Parzen nuclear estimation method is used. The main stages of the methodology are described and recommendations for its use in the framework of ensuring qualitative fulfillment by unmanned systems of their target tasks are offered.

гибридные сетибеспилотные средствасистема управлениямногокритериальное оцениваниеэффективностьhybrid networksunmanned vehiclescontrol systemmulti-criteria evaluationefficiencyReferencesДинь Ч.З., Киричек Р.В. Метод взаимодействия БПЛА в быстро разворачиваемых летающих сетях для экстренных служб // Научно-техническая конференция Санкт-Петербургского НТО РЭС им. А.С. Попова, посвященная Дню радио. СПб: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), 2019. Т. 1(74). С. 141‒143. EDN:NGMFMMDinh T.D., Kirichek R.V. Method of UAV interaction in rapidly deployable flying networks for emergency services. Proceedings of the Scientific and Technical Conference of the Saint-Petersburg Russian Scientific and Technical Society of Radio Engineering, Electronics and Communications Named after A.S. Popov, Dedicated to the Day of Radio. St. Petersburg: Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI" Publ.; 2019. vol.1(74). p.141‒143. EDN:NGMFMMКиричек Р.В. Сети беспилотных летательных аппаратов как элемент инфраструктуры умных городов // 72-я Всероссийская научно-техническая конференция, посвященная Дню радио (Санкт-Петербург, Россия, 20–28 апреля 2017). СПб.: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), 2017. С. 166−167. EDN:ZOOMHRKirichek R.V. Networks of unmanned aerial vehicles as an element of the infrastructure of smart cities. Proceedings of the 72nd All-Russian Scientific and Technical Conference dedicated to Radio Day, 20–28 April 2017, St. Petersburg, Russia. St. Petersburg: Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI" Publ.; 2017. p.166−167. EDN:ZOOMHRДолгушев Р.А., Киричек Р.В., Владыко А.Г., Кучерявый А.Е. Программно-конфигурируемая архитектура взаимодействия наземного сегмента и беспилотного летательного аппарата в летающих сенсорных сетях // 2-я Международная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Интернет вещей и 5G" (INTHITEN 2016, Санкт-Петербург, Россия, 07 декабря 2016). СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, 2016. С. 1−6. EDN:XGFKCDDolgushev R.A., Kirichek R.V., Vladyko A.G., Kucheryavyi A.E. Software-configurable architecture for interaction between the ground segment and an unmanned aerial vehicle in flying sensor networks. Proceedings of the 2nd International Scientific and Technical Conference of Students, Graduate Students and Young Scientists "Internet of Things and 5G", INTHITEN 2016, 07 December 2016, St. Petersburg, Russia. St. Petersburg: SPbSUT Publ.; 2016. p.1−6. EDN:XGFKCDКучерявый А.Е., Владыко А.Г., Киричек Р.В. Теоретические и практические направления исследований в области летающих сенсорных сетей // Электросвязь. 2015. № 7. С. 9−11. EDN:UAYFNHKoucheryavy A.E., Vladyko A.G., Kirichek R.V. Theoretical and practical research trends in the field of flying ubiquitous sensor networks. Electrosvyaz Magazine. 2015;7:9−11. EDN:UAYFNHКучерявый А.Е., Аль-Кадами Н.А. Покрытие, связность и плотность в двумерных и трехмерных беспроводных сенсорных сетях // Электросвязь. 2015. № 9. С. 6−10. EDN:UIQKIRKoucheryavy A.E., Al-Kadami N.A. Coverage, connectivity and density in 2D and 3D wireless sensor networks. Electrosvyaz Magazine. 2015;9:6−10. EDN:UIQKIRБерезкин А.А. Вивчарь Р.М., Киричек Р.В. Модель системы управления мобильными роботизированными комплексами различного назначения // Электросвязь. 2023. № 6. С. 2−7. DOI:10.34832/ELSV.2023.45.8.002. EDN:XXOJNMBerezkin A.A., Vivchar R.M., Kirichek R.V. Model of the mobile robotic complex management system. Electrosvyaz Magazine. 2023;6:2−7. DOI:10.34832/ELSV.2023.45.8.002. EDN:XXOJNMСаати Т., Кернс К. Аналитическое планирование. Организация систем. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1991.Saaty T.L., Kearns K.P. Analytical Planning. The Organization of Systems. Pergamon Press; 1985.Титова А.А. Исследование многокритериальной задачи принятия решения о выборе франшизы для инвестирования при помощи метода FUZZY VICOR // Инженерный вестник Дона. 2021. № 1(73). С. 87‒94. EDN:BFJNASTitova A.A. Research of a multicriteria problem оf decision about selecting a franchise to investment by using method of Fuzzy VICOR. Inzhenernyi vestnik Dona. 2021;1(73):87‒94. EDN:BFJNASНефедов А.С. Сравнительный анализ метода ELECTRE III и метода анализа иерархий при решении многокритериальных задач // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2018. Т. 2. С.9‒15. EDN:TAPLSWNefedov A.S. Comparative analysis of the ELECTRE III method and the method of hierarchy analysis in solving multicriteria problems. Trudy bratskogo gosudarstvennogo universiteta seriia estestvennye i inzhenernye nauki. 2018;2:9‒15. EDN:TAPLSWШварц Д.Т. Интерактивные методы решения задачи многокритериальной оптимизации. Обзор // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2013. № 4. С.245‒264. EDN:QZHKPVSchwartz D.T. Interactive methods for solving the problem of multicriteria optimisation. Review. Science and Education of Bauman MSTU. 2013;4:245‒264. EDN:QZHKPVВивчарь Р.М., Птушкин А.И., Соколов Б.В. Методика многокритериального оценивания эффективности функционирования стохастических сложных технических систем // Авиакосмические приборостроение. 2022. № 7. С. 3‒14. DOI:10.25791/aviakosmos.7.2022.1286. EDN:XCYDAIVivchar' R.M., Ptushkin A.I., Sokolov B.V. The technique for multi-criteria evaluation of the performance of stochastic complex technical systems. Aerospace Instrument-Making. 2022;7:3‒14. DOI:10.25791/aviakosmos.7.2022.1286. EDN:XCYDAIВентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Физматгиз, 1969. 552 с.Wentzel E.S. Probability Theory. Moscow: Fizmatgiz Publ.; 1969. 552 p.Вивчарь Р.М., Решетников Д.В. Оценивание влияния параметров системы эксплуатации технологического оборудования РКК на вероятность выполнения технологической операции за заданное время // Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. 2019. № 668. С. 197‒207. EDN:BFSARUVivchar R.M., Reshetnikov D.V. Estimation of influence of parameters of the system of operation of the technological equipment of the rocket-space complex on the probability of fulfilment of technological operation for the given time. Proceedings of the Mozhaisky Military Space Academy. 2019;668:197‒207. EDN:BFSARUМаслаков М.Л., Терновая А.К. Построение плотности распределения вероятностей КАМ сигналов // Цифровая обработка сигналов. 2021. № 3. С. 36‒40. EDN:FIACYQMaslakov M.L., Ternovaya A.K. Estimation of the probability density function of QAM signals. Digital Signal Processing. 2021;3:36‒40. EDN:FIACYQАкимов С.С., Трипкош В.А. Коэффициенты корректировки метода гистограмм для определения законов распределения вероятности // Научно-технический вестник Поволжья. 2021. № 10. С. 15‒17. EDN:TCJQSLAkimov S.S., Tripkosh V.A. Correction factors for the histogram method for determining the laws of probability distribution. Scientific and Technical Volga region Bulletin. 2021;10:15‒17. EDN:TCJQSLСызранцев В.Н., Невелев Я.П., Голофаст С.Л. Адаптивные методы восстановления функции плотности распределения вероятности // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2006. № 12. С. 3‒11. EDN:TXOKPNSyzrantsev V.N., Nevelev Y.P., Golofast S.L. Adaptive methods of restoration of the probability distribution density function. BMSTU Journal of Mechanical Engineering. 2006;12:3‒11. EDN:TXOKPNДавыдов В.С. Распознавание зарождающихся дефектов в узлах корабельных механизмов в результате вибродиагностирования на основе оптимальных решающих правил // Дефектоскопия. 2019. № 3. С. 19‒24. DOI:10.1134/ S0130308219030047. EDN:YYTLZZDavydov V.S. Recognition of incipient defects in the units of ship machinery by vibrodiagnostics based on optimum decision rules. Russian Journal of Nondestructive Testing. 2019;55(3):185‒191. DOI:10.1134/S1061830919030045. EDN:RZNYWRПоршнев С.В., Копосов А.С. Использование аппроксимации Розенблатта-Парзена для восстановления функции распределения непрерывной случайной величины с ограниченным одномодальным законом распределения // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2013. № 92. С. 1‒27. EDN:RNEGGNPorshnev S.V., Koposov A.S. Using Rozenblatt-Parzen approximaion for recovering a cumulative distribution function of continuous random variable with a bounded single-mode distribution rule. Scientific journal of KubSAU. 2013;92:1‒27. EDN:RNEGGNВивчарь Р.М., Птушкин А.И., Соколов Б.В. Методика оценивания адекватности статистических имитационных моделей // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика. 2023. Т. 15. № 3. С. 5‒14. DOI:10.14529/mmph230301. EDN:NLPLYRVivchar R.M., Ptushkin A.I., Sokolov B.V. Methodology for assessing the adequacy of statistical simulation models. Bulletin of the South Ural State University. Series “Mathematics. Mechanics. Physics”. 2023;15(3):5‒14. DOI:10.14529/mmph230301. EDN:NLPLYRМодебейкин А.А., Суханов А.А. Вычисление интегралов по методу Монте-Карло // E-SCIO. 2022. № 6(69). С. 553‒565. EDN:FJGJSRModebeikin A.A., Sukhanov A.A. Calculation of integrals by Monte Carlo method. E-SCIO. 2022;6(69):553‒565. EDN:FJGJSR

The authors declare that there are no conflicts of interest present.