АНАЛІЗ РЕЖИМІВ РОБОТИ ЕЛЕКТРОДВИГУНА РОЗВІДУВАЛЬНОГО БЕЗПІЛОТНОГО ЛІТАЛЬНОГО АПАРАТА І КЛАСУ ПІД ЧАС ВИКОНАННЯ БОЙОВИХ ЗАВДАНЬ

Юрій Леонідович  Бондаренко; Іван Анатолійович  Іщенко

doi:10.46972/2076-1546.2026.30.15

Автор(и)

Юрій Леонідович Бондаренко Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова, Україна https://orcid.org/0000-0003-0395-4275
Іван Анатолійович Іщенко Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова, Україна https://orcid.org/0009-0007-7150-1653

DOI:

https://doi.org/10.46972/2076-1546.2026.30.15

Ключові слова:

безпілотний літальний апарат, телеметрія, електродвигун, режим польоту, енергоефективність, автопілот

Анотація

У статті наведено результати аналізу режимів роботи електродвигуна розвідувальних безпілотних літальних апаратів І класу на основі телеметричних tlog-файлів, отриманих під час виконання польотів у зоні ведення бойових дій. Дослідження виконано на основі вибірки з 450 польотних журналів формату tlog, що забезпечує репрезентативність результатів та дозволяє оцінити реальні умови експлуатації безпілотних літальних апаратів. Основну увагу приділено оцінюванню рівномірності швидкості польоту.

Для оброблення телеметричних даних було розроблено спеціалізований програмний продукт tlog3, який забезпечує автоматизовану фільтрацію даних, формування узгоджених часових рядів параметрів польоту, згладжування випадкових шумів та побудову графіків зміни швидкості, сигналів керування й електричних параметрів силової установки. Для підвищення достовірності оцінювання в роботі застосовано критерій визначення рівномірності польоту, що ґрунтується на обмеженні відносної зміни швидкості між сусідніми вибірками телеметричних даних, із використанням ковзного середнього.

На основі аналізу отриманих графіків визначено структуру режимів польоту безпілотних літальних апаратів, зокрема частку часу перебування в режимах максимальної швидкості, усталеного (рівномірного) польоту та перехідних процесів. Встановлено, що значна частина польоту характеризується кусково-лінійною зміною швидкості, що створює передумови для оптимізації алгоритмів керування тягою електродвигуна.

Визначено основні фактори, що зумовлюють нерівномірність польоту, серед яких ключову роль відіграють маневрування безпілотних літальних апаратів, вплив атмосферних збурень та особливості роботи системи автоматичного керування. Отримані результати можуть бути використані для подальшого вдосконалення алгоритмів керування електродвигуном та підвищення енергоефективності розвідувальних безпілотних літальних апаратів І класу в умовах реальної експлуатації.

Посилання

Telli, K., Kraa, O., & Himeur, Y. et al. (2023). A Comprehensive Review of Recent Research Trends on UAVs. Systems, 11, 8, 400. https://doi.org/10.3390/systems11080400

Shakhatreh, H., Sawalmeh, A. H., & Al-Fuqaha, A. et al. (2019). Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): A Survey on Civil Applications and Key Research Challenges. IEEE Access, 7, 48572–48634. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2909530

Koubaa, А. et al. (2019). Micro Air Vehicle Link (MAVLink) in a Nutshell: A Survey. IEEE Access, 7, 87658–87680. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2924410

Allouch, A. et al. (2019). MAVLink Protocol Analysis and Applications. ArXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.1906.10641

Fotouhi, A., Moghaddam, M. N., & Zadeh, M. K. (2021). Energy Consumption Optimization in UAV Systems: A review. Sensors, 21, 4, 1323. https://doi.org/10.3390/s21041323

Zeng, Y., & Zhang, R. (2017). Energy-Efficient UAV Communication with Trajectory Optimization. IEEE Transactions on Wireless Communications, 16, 6, 3747–3760. https://doi.org/10.1109/TWC.2017.2688328

Jin, H., Jin, X., & Zhou, Y. et al. (2023). A Survey of Energy Efficient Methods for UAV communication. Vehicular Communications, 41, 100594. https://doi.org/10.1016/j.vehcom.2023.100594

Messaoudi, K., Oubbati, O. S., & Rachedi, A. et al. (2023). A Survey of UAV-Based Data Collection: Challenges, Solutions and Future Perspectives. Journal of Network and Computer Applications, 216, 103670. https://doi.org/10.1016/j.jnca.2023.103670

Vasylenko, M. P., & Karpyuk, I. S. (2018). Telemetry System of Unmanned Aerial Vehicles. Electronics and Control Systems, 4, 32–38. https://doi.org/10.18372/1990-5548.57.13244

Osco, L. P., Arruda, M. S., & Marcato Junior, J. et al. (2021). A Review on Deep Learning in UAV Remote Sensing. Remote Sensing, 13, 9, 1–36. https://doi.org/10.3390/rs13091709

Abubakar, A. I., Ahmad, I., & Omeke, K. G. et al. (2023). A Survey on Energy Optimization Techniques in UAV-Based Cellular Networks: From Conventional to Machine Learning Approaches. Drones, 7, 3, 214. https://doi.org/10.3390/drones7030214

Reis, M. J., & Reis, A. J. (2025). Edge-Based Real-Time Fault Detection in UAV Systems via B-Spline Telemetry Reconstruction and Lightweight Hybrid AI. Sensors, 25, 16. 4944. https://doi.org/10.3390/s25164944

Allouch, A. et al. (2019). MAVSec: Securing the MAVLink Protocol for UAV Systems. ArXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.1905.00265

Yaacoub, J.-P., Noura, H., Salman, O., & Chehab, A. (2020). Security Analysis of Drone Systems: Attacks, Limitations, and Recommendations. Internet of Things, 11, 100218. https://doi.org/10.1016/j.iot.2020.100218

Lin, W., & Huang, C. (2021). Microcontroller Limitations in Implementing Advanced Motor Control Algorithms for UAVs. Electronics, 10, 11, 1342. https://doi.org/10.3390/electronics10111342

Koval, V. V., Shmelov, V. O. (2022). Analiz zastosuvannia BpLA u suchasnykh zbroinykh konfliktakh [Analysis of the Use of UAVs in Modern Armed Conflicts]. Nauka i oborona [Science and Defense], 3, 5–22. [in Ukrainian].

Metodychni rekomendatsii shchodo zastosuvannia bezpilotnykh aviatsiinykh kompleksiv u Zbroinykh Sylakh Ukrainy [Methodological Recommendations for the Use of Unmanned Aircraft Complexes in the Armed Forces of Ukraine]. (2023). Kyiv [in Ukrainian].

Bondarenko, Yu. L., & Ishchenko, I. A. (2025). Analiz system zhyvlennia elektrodvyhuniv rozviduvalnykh bezpilotnykh litalnykh aparativ I klasu [Analysis of Power Supply Systems of Reconnaissance Electric Motors Unmanned Aerial Vehicles of the 1st Class]. Problemy stvorennia, vyprobuvannia, zastosuvannia ta ekspluatatsii skladnykh informatsiinykh system: zb. nauk. prats [Problems of Construction, Testing, Application and Operation of Complex Information Systems: Scientific Journal of Korolov Zhytomyr Military Institute], 29, 107–124. https://doi.org/10.46972/2076-1546.2025.29.08 Zhytomyr: KZhMI [in Ukrainian].