Библиографическое описание:Метод определения взаимных координат БПЛА в группе на основе радиодальномерных измерений с ретрансляцией : научное издание / Д. Д. Дмитриев [и др.]. - Текст : непосредственный // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. - 2026. - Т. 19, № 3. - С. 368-376. - Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-19- 20070, https://rscf.ru/project/25-19-20070/, гранта Красноярского краевого фонда науки. - ISSN 1999-494X. - ISSN 2313-6057.
Аннотация:Статья посвящена актуальной проблеме организации высокоточной взаимной навигации в группе (рое) беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). В работе дан краткий анализ ключевых подходов к решению этой задачи: централизованного, децентрализованного (роевого) и гибридного. Особое внимание уделено гибридным методам, сочетающим использование ГНСС и ультраширокополосных (UWB) радиотехнических систем. Показаны недостатки этих методов: высокая загрузка каналов связи, сложность синхронизации и объединения локальных систем координат, а также ограниченная дальность действия. В качестве альтернативы предложен радиодальномерный метод с ретрансляцией, позволяющий измерять расстояния между БПЛА-лидером и остальными БПЛА группы. Подробно описан усовершенствованный метод взаимной навигации, комбинирующий радиодальномерный и ретрансляционный подходы. Представлен пошаговый алгоритм, позволяющий по результатам циклических измерений определить не только расстояния от лидера до каждого БПЛА, но и все взаимные расстояния между членами группы. На основе этих данных выведены формулы для расчета координат всех БПЛА в локальной декартовой системе, связанной с БПЛА-лидером.
This article addresses the pressing issue of organizing high-precision mutual navigation in a swarm of unmanned aerial vehicles (UAVs). It provides a brief analysis of centralized, decentralized (swarm), and hybrid approaches to solving this problem. Particular attention is given to hybrid methods combining GNSS and ultra-wideband (UWB) radio systems. The disadvantages of these methods, including high communication channel load, difficulty synchronizing and merging local coordinate systems, and limited range, are highlighted. As an alternative, a radio ranging method with relay is proposed, allowing for measuring the distances between the leader UAV and the other UAVs in the group. An improved method for mutual navigation, combining radio ranging and relay approaches, is described in detail. A step-by-step algorithm is presented that allows, based on cyclic measurements, to determine not only the distances from the leader to each UAV, but also all mutual distances between group members. Based on this data, formulas are derived for calculating the coordinates of all UAVs in a local Cartesian system associated with the leader UAV.
