№ 2 (20) – 2023

МЕТОДИКА ОБҐРУНТУВАННЯ КІЛЬКІСНОГО СКЛАДУ БЕЗПІЛОТНИХ СИСТЕМ ДЛЯ ДОСТАВКИ ВАНТАЖІВ

 
https://doi.org/10.37129/2313-7509.2023.20.73-86
 
завантаження  Г. Д. Братченко, д-р техн. наук, проф.

 
завантаження  А. А. Гончарук, канд. техн. наук, с.н.с.
завантаження  С. В. Абрамов, канд. техн. наук
завантаження  Р. В. Лукаш
завантаження  О. В. Яструбенко
 
 

Цитувати (ДСТУ 8302:2015)
Братченко Г. Д., Гончарук А. А., Абрамов С. В., Лукаш Р. В., Яструбенко О. В. Методика обгрунтування кількісного складу безпілотних систем для доставки вантажів. Збірник наукових праць Військової академії (м. Одеса). 2023. № 2 (20). С. 73-86. https://doi.org/10.37129/2313-7509.2023.20.73-86
 

Анотація
Зменшити людські втрати при доставці вантажів у підрозділи на лінії бойового зіткнення можливо із застосуванням безпілотних систем (БС), в тому числі тилових наземних роботизованих комплексів (НРК) різних груп за вантажопідйомністю та безпілотних авіаційних комплексів (БпАК). Визначення потрібної кількості безпілотних систем з доставки вантажів в інтересах механізованого батальйону (мб) є актуальним завданням.У статті пропонується методика визначення кількості БС для доставки у підрозділи мб матеріально-технічних засобів (МтЗ) за класами постачання. Критерієм оптимальності обраного складу БС є максимум відношення ефективність-вартість за умови перевезення максимальної необхідної на день бою маси МтЗ з пункту бойового постачання (ПБП) у підрозділи мб. При цьому показником ефективності є частка від загальної маси МтЗ, що мають бути доставлені у підрозділи. Для обчислення цього показника необхідно оцінити ймовірності успішної доставки МтЗ для кожної з БС у різні підрозділи мб. Показник вартості є добутком мас вантажів і витрат на енергоносії на маршруті доставки, витрат на закупівлю й загальних витрат на експлуатацію БС протягом прогнозного середнього терміну експлуатації в перерахунку на 1 кг вантажу. За результатами розрахунків будуються дві транспортні таблиці. В першій таблиці вагові коефіцієнти – ймовірності постачання вантажів з ПБП у підрозділи різними БС, в другій – вартості постачання вантажів з ПБП у підрозділи. Для кожної з цих транспортних задач оптимальний розв’язок отримується методами лінійного програмування, а для відношення ефективність-вартість – методами оптимізації задач з нелінійною цільовою функцією, що ілюструється на прикладі з використанням надбудови «Пошук розв’язку» в табличному процесорі Excel.

Ключові слова
логістичне забезпечення, безпілотна система, тиловий наземний роботизований комплекс, безпілотний авіаційний комплекс, вантажопідйомність, доставка вантажів, ефективність-вартість, оптимізація кількісного складу.
 
 

Список бібліографічних посилань
  1. Концепція розвитку та застосування наземних роботизованих комплексів (платформ) у підрозділах Сухопутних військ Збройних Сил України, ВКП 3-00(11).01. 2021. 21 с.
  2. Тимчасова класифікація НРК з можливістю визначення потреб і пріоритетів оснащення Збройних Сил України. Затверджено заступником начальника ГШ Збройних Сил України 06.11.2019 року.
  3. Янчевський І. В., Сарибога Г. В., Похилько Б. С., Скопюк М. І., Хижняк Є. Є. Аналіз основних типорозмірів та конструкцій наземних роботизованих комплексів. 2019. Молодий вчений. № 5 (69). С. 7–10. DOI: https://doi.org/10.32839/2304-5809/2019-5-69-2.
  4. Зінько Р. В., Ванкевич П. І., Черненко А. Д., Федін О. В., Іваник Є. Г. Перспективи використання мобільних роботизованих комплексів в широкому спектрі вирішення задач мілітарного спрямування. Збірник наукових праць Військової академії (м. Одеса). Одеса, 2018. № 1 (9). С. 17–28.
  5. Кириченко І. В. Наземні роботизовані комплекси: основи та майбутнє. Молодий вчений. 2021. № 12 (100). С. 16–20. DOI: https://doi.org/10.32839/2304-5809/2021-12-100-4.
  6. Gadekara, A., Fulsundara, S., Deshmukhb, P., Ahera, J., Katariab, K., Dr. Patel, V., Dr. Barveb, S. Rakshak: A modular unmanned ground vehicle for surveillance and logistics operations. Cognitive Robotics. 2023. № 3. P. 23–33. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cogr.2023.02.001.
  7. National Research Council. (2002). Technology Development for Army Unmanned Ground Vehicles. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/10592.
  8. Самойленко О. В., Богославець С. О., Хлоп’ячий В. А. Основні напрями розвитку безпілотної авіації Збройних Сил України. Збірник наукових праць Державного науково-дослідного інституту авіації. Київ, 2022. Вип. 18 (25). С. 218–226. DOI: https://doi.org/10.54858/dndia.2022-18-33.
  9. Петров В. М., Кудрявцев А. Ф., Коробецький О. В., Мартиненко П. М. Погляди на застосування транспортних безпілотних літальних апаратів для доставки вантажів підрозділам угрупування військ, що знаходяться у відриві від основних сил. Створення та модернізація озброєння і військової техніки в сучасних умовах: збірник XХ науково-технічної конференції, 03-04 вересня 2020 р. / ДНДІ ВС ОВТ. Чернігів: Видавець Брагинець О. В., 2020. С. 195–196.
  10. Дачковський В., Овчаренко І., Ярошенко О. Методика визначення потреби в оснащенні безпілотними системами збройних сил. Journal of Scientific Papers “Social Development and Security”, 2023. Vol. 13, No. 3. С. 66–84. DOI: https://doi.org/10.33445/sds.2023.13.3.5.
  11. Андрощук О., Березенський Р., Клименко В., Меленчук В., Мельник В., Котов Д. Модель оцінки ризику доставки вантажу силами логістики. Journal of Scientific Papers “Social Development and Security”, 2023. Vol. 13, No. 2. С. 10–19. DOI: https://doi.org/10.33445/sds.2023.13.2.2.
  12. Мавренков О. Є., Стешенко П. М., Мавренкова А. О. До питання багатокритерійного порівняльного оцінювання безпілотних авіаційних комплексів. Збірник наукових праць Державного науково-дослідного інституту авіації. Київ, 2021. Вип. 17 (24). С. 35–39. DOI: https://doi.org/10.54858/dndia.2021-17-5.
  13. Стешенко П. М. Математична модель для оцінювання ефективності бойового застосування розвідувальних безпілотних авіаційних комплексів. Озброєння та військова техніка. 2016. № 2(10). С. 25–28. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ovt_2016_2_7.
  14. Травникова Н. П. Эффективность визуального поиска. М.: Машиностроение, 1985. 128 с.
  15. Ллойд Дж. Системы тепловидения. М.: Мир, 1978. 414 с.
  16. Крижний А. В., Буяло О. В., Андрієнко А. М., Тхоржевський В. І. Методичний підхід до оцінки впливу сукупності тактико-технічних характеристик БМП на імовірність виявлення цілі. Збірник наукових праць Військового інституту Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Київ, 2007. № 7. С. 65–70.
  17. Ніколаєв М. О. Особливості виконання завдань з переслідування наземних рухомих об’єктів. Збірник наукових праць Академії внутрішніх військ МВС України. 2009. Вип. 2 (14). С. 43-48. URL: http://znp.nangu.edu.ua/article/view/150476.
  18. Луценко В. І., Луценко І. В., Соболяк О. В. Використання смарт-грід технологій для підвищення ефективності застосування об’єктів наземної техніки. Прикладна радіоелектроніка: наук.-техн. журнал. 2017. Том 16, № 3, 4. С. 134–146. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Prre_2017_16_3-4_9.
  19. Братченко Г. Д., Новик І. В., Шалар А. В., Братченко О. С. Методика урахування можливостей технічної розвідки противника при плануванні маршруту руху підрозділів автотехнічного забезпечення. Технічне регулювання, метрологія, інформаційні та транспортні технології: матеріали X міжнародної науково-практичної конференції (Одеса, 22 – 23 жовтня 2020 р.). Одеса, 2020. С. 72–75.
  20. Николаев С. В. Определение в испытаниях вероятности обнаружения наземных объектов с борта летательного аппарата. Научный вестник МГТУ ГА. 2017. Том 20, № 5. С. 131–144. DOI: https://doi.org/10.26467/2079-0619-2017-20-5-131-144.
  21. Єфремов О. В., Горбенко В. М., Коршець О. А. Методика оцінювання ефективності застосування підрозділів безпілотних авіаційних комплексів. Збірник наукових праць Харківського національного університету Повітряних Сил. Харків, 2018. № 4 (58). С. 30–36. DOI: https://doi.org/10.30748/zhups. 2018.58.04.
  22. Zhao J., Hu H., Han Yi., Cai Y. A review of unmanned vehicle distribution optimization models and algorithms. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition). 2023. №10 (4). P. 548–559. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtte.2023.07.002.
  23. Барабан М. В., Бевз О. М., Кулик Я. А. Моделювання системи доставки об’єктів безпілотними авіаційними засобами. Інформаційні технології та комп'ютерна інженерія. 2018. Том 43, Вип. 3. С. 54–63. DOI: https://doi.org/10.31649/1999-9941-2018-43-3-54-63.
  24. Абчук В. А., Суздаль В. Г. Поиск объектов. М.: Сов. радио, 1977. 336 с.
  25. Андрієнко А. М., Слюсаренко О. І., Колесник В. О. Метод оцінки імовірності враження бойових машин піхоти в бою однорідних за складом військових формувань. Військово-технічний збірник. 2009. № 1. С. 60–64. DOI: https://doi.org/10.33577/2312-4458.1.2009.60-64.
  26. Варакута В. П., Кумпан О. О., Хліманцов Т. В., Іванов В. О., Заверуха Г. В. Визначення критеріїв і показників ефективності оборонної системи та розроблення моделі сил і засобів оперативно-тактичного угрупування для обґрунтування пропозицій щодо прийняття рішення на оборону. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2020. № 1 (38). С. 13–30. DOI: https://doi.org/10.30748/ nitps.2020.38.02.
  27. Майстренко О. В., Репіло Ю. Є. Демидко Д. Л. Визначення області доцільних для показників точності та раптовості вогню артилерії. Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони. 2015. № 1(22). С. 79–82. URL: http://sit.nuou.org.ua/article/view/43673.
  28. Животовський Р. М., Горобець Ю. О., Моміт О. С. Показники та критерії оцінювання ефективності застосування БПАК. Системи управління, навігації та зв’язку. Зб. наук. праць. Полтава, 2018. № 5 (51). С. 8–12. DOI: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2018.5.008. [in English].
  29. Таха Х. Введение в исследование операций: В 2-х книгах. Кн. 1. Пер. с англ. М.: Мир, 1985. 479 с.
 
 
 

References
  1. The concept of development and application of ground robotic complexes (platforms) in units of the ground forces of the Armed Forces of Ukraine. Approved by the Commander of the Ground Forces of the Armed Forces of Ukraine in December 2021. [in Ukrainian].
  2. Temporary classification of the UGV with the possibility of determining the needs and priorities of equipping the Armed Forces of Ukraine. Approved by the Deputy Chief of the General Staff of the Armed Forces of Ukraine on November 6, 2019. [in Ukrainian].
  3. Yanchevskii, I., Saryboha, H., Pokhilko, B., Skopyuk, M., & Khizhnyak, E. (2019). Analysis of Main Standart Sizes and Structures of Ground-Based Robotic Complexes. Young Scientist, 5(69), 7–10. DOI: https://doi.org/10.32839/2304-5809/2019-5-69-2. [in Ukrainian].
  4. Sinko, R., Vankevch, P., Chernenko, A., Fedin, O., & Ivanyk, E. (2018). The Perspectve of the Utilize of the Mobile Robotics Complex to General Spectrum Solved of the Problem of Military Directions. Collection of scientific works of Odesa Military Academy, 1 (9), 17–28. [in Ukrainian].
  5. Kyrychenko, I. (2021). Ground Robotic Complexes: Fundamentals and Future. Young Scientist, 12 (100), 16–20. DOI: https://doi.org/10.32839/2304-5809/2021-12-100-4. [in Ukrainian].
  6. Gadekara, A., Fulsundara, S., Deshmukhb, P., Ahera, J., Katariab, K., Dr. Patel, V., & Dr. Barveb, S. (2023). Rakshak: A Modular Unmanned Ground Vehicle for Surveillance And Logistics Operations. Cognitive Robotics, 3, 23–33. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cogr.2023.02.001.
  7. National Research Council. (2002). Technology Development for Army Unmanned Ground Vehicles. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/10592.
  8. Samoylenko, O., Bohoslavets, S., & Khlopiachyi, V. (2022). Main Directions of Development of Unmanned Aviation of the Armed Forces of Ukraine. Collection of scientific works of State Research Institute of Aviation, 18 (25), 218–226. DOI: https://doi.org/10.54858/dndia.2022-18-33. [in Ukrainian].
  9. Petrov, V. M., Kudriavtsev, A. F., Korobetskyi, O. V., & Martynenko, P. M. (2020). Views on the Use of Transport Unmanned Aerial Vehicles for the Delivery of Cargo to Units of a Group of Troops That are Separated From the Main Forces. Creation and Modernization of Weapons and Military Equipment in Modern Conditions: Collection of the 20th Scientific and Technical Conference, September 03-04, 2020 / DNDI VS OVT. Chernihiv: O. V. Brahynets Publisher, 195–196. [in Ukrainian].
  10. Dachkovskiy, V., Ovcharenko, I., & Yaroshenko, O. (2023). The Methodology for Determining the Need to Equip the Armed Forces With Unmanned Systems. Journal of Scientific Papers “Social Development and Security”, 13(3), 66–84. DOI: https://doi.org/10.33445/sds.2023.13.3.5. [in Ukrainian].
  11. Androschuk, O., Berezenskyi, R., Klymenko, V., Melenchuk, V., Melnyk, V., & Kotov, D. (2023). A Model for Assessing the Risk of Cargo Delivery by Logistics Forces. Journal of Scientific Papers “Social Development and Security”, 13(2), 10–19. DOI: https://doi.org/10.33445/sds.2023.13.2.2. [in Ukrainian].
  12. Mavrenkov, O., Steshenko, P., & Mavrenkova, A. (2021). On the Matter of Multicriterial Comparative Evaluation of Unmanned Aviation Complexes. Collection of scientific works of State Research Institute of Aviation, 17 (24), 35–39. DOI: https://doi.org/10.54858/dndia.2021-17-5. [in Ukrainian].
  13. Steshenko, P. (2016). A Mathematical Model for Evaluating the Effectiveness of the Combat Use of Reconnaissance Unmanned Aerial Systems. Weapons and Military Equipment, 2(10), 25–28. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ovt_2016_2_7. [in Ukrainian].
  14. Travnikova, N. P. (1985). Efficiency of Visual Search. Mashinostroenie. [in Russian].
  15. Lloyd, J. M. (1975). Thermal Imaging Systems. Honeywell Inc. Radiation Center Lexington, Massachusetts, Plenum Press, New York and London.
  16. Kryzhnyi, A. V., Buialo, O. V., Andriienko, A. M., & Tkhorzhevskyi, V. I. (2007). Methodical Approach to Assessing the Impact of the Combination of Tactical and Technical Characteristics of IFV on the Probability of Target Detection. Collection of Scientific Works of the Military Institute of Kyiv National Taras Shevchenko University, 7, 65–70. [in Ukrainian].
  17. Nikolaev, М. О. (2009). Peculiarities of Solution of Tasks on On-ground Moving Objects Pursuit. The collection of scientific works of the National Academy of the National Guard of Ukraine, 2 (14), 43–48. URL: http://znp.nangu.edu.ua/article/view/150476. [in Ukrainian].
  18. Lutsenko, V. I., Lutsenko, I. V., & Sobolyak, A. V. (2017). Using Smart Grid Technologies to Improve the Efficiency of Application of Ground-based Equipment Objects. Applied Radio Electronics: Sci. Journ., 16 (3, 4), 134–146. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Prre_2017_16_3-4_9. [in Ukrainian].
  19. Bratchenko, H., Novyk, I., Shalar, A., & Bratchenko, O. (2020). Method of Taking into Account the Possibilities of Enemy Technical Reconnaissance when Planning the Route of Movement of the Automobile and Technical Support Units. Technical Regulation, Metrology, Information and Transport Technologies: The Collection of X International Scientific Conference, October 22-23, (pp. 72–75). [in Ukrainian].
  20. Nikolaev, S. V. (2017). Test Determination of Probability of Airborne Detection of Ground Surface Objects. Civil Aviation High Technologies, 20 (5), 131–144. DOI: https://doi.org/10.26467/2079-0619-2017-20-5-131-144. [in Russian].
  21. Yefremov, O. V., Horbenko, V. M., & Korshets, O. A. (2018). Methodic to evaluation of the efficiency of combat application divisions of unmanned aviation complexes. Scientific Works of Kharkiv National Air Force University, 4(58), 30–36. https://doi.org/10.30748/zhups.2018.58.04. [in Ukrainian].
  22. Zhao, J., Hu, H., Han, Yi, & Cai, Y. (2023). A review of unmanned vehicle distribution optimization models and algorithms. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition), 10 (4), 548–559. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtte.2023.07.002.
  23. Baraban, M. V., Bevz, O. M., & Kulyk, Y. A. (2018). Modeling of the Objects Delivery System with Unmanned Aviation Facilities. Information Technology And Computer Engineering, 43 (3), 54–63. DOI: https://doi.org/10.31649/1999-9941-2018-43-3-54-63. [in Ukrainian].
  24. Abchuk, V. A., & Suzdal, V. G. (1977). Search for objects. Sov. Radio Publ. [in Russian].
  25. Andriyenko, A. M., Sliusarenko, A. I., & Kolesnik, V. А. (2009). Method of estimating the probability of striking of infantry fighting vehicles during combat operation of uniform military formations. Military Technical Collection, 1, 60–64. DOI: https://doi.org/10.33577/2312-4458.1.2009.60-64. [in Ukrainian].
  26. Varakuta, V., Kumpan, O., Hlimancov, T., Ivanov, V., & Zaverukha, G. (2020). Definition of Criteria and Indicators of Efficiency of the Defense System and Development of a Model of Forces and Means of Operational and Tactical Grouping for Substantiation of Proposals for Decision on Defense. Science and Technology of the Air Force of Ukraine, 1(38), 13–30. DOI: https://doi.org/10.30748/nitps.2020.38.02. [inUkrainian].
  27. Maistrenko, O. V., Repilo, Yu. Y., & Demydko, D. L. (2015). Artillery (Rocket) Fire Precision And Suddenness Appropriate Value Indexes Area Determination. Modern Information Technologies in the Sphere of Security and Defence, 1 (22), 79–82. URL: http://sit.nuou.org.ua/article/view/43673. [in Ukrainian].
  28. Zhyvotovskyi, R., Gorobets, Yu., & Momit, O. (2018). Indicators and Criteria of Efficiency Evaluation of Safety Aviation Complexes Application. Control, Navigation and Communication Systems. Academic Journal, 5 (51), 8–12. DOI: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2018.5.008.
  29. Tаhа, H. Х. (1982). Operations Research. An Introduction. Third Edition, Macmillan Publishing Co., Inc. New York, Collier Macmillan Publishers London.
Copyright 2014 20.73-86 (укр) А. Розроблено ІОЦ ВА
Templates Joomla 1.7 by Wordpress themes free