<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">caht</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Научный вестник МГТУ ГА</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Civil Aviation High Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-0619</issn><issn pub-type="epub">2542-0119</issn><publisher><publisher-name>Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26467/2079-0619-2017-20-4-18-24</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">caht-1114</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Авиационная и ракетно-космическая техника</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Aviation, rocket and space technology</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>НЕЙРОСЕТЕВОЙ АЛГОРИТМ БЕЗОПАСНОГО ОБЛЕТА ВОЗДУШНЫХ ПРЕПЯТСТВИЙ И ЗАПРЕЩЕННЫХ НАЗЕМНЫХ ЗОН</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>NEURAL NETWORK ALGORITHM SAFE OVERFLIGHT AERIAL OBSTACLES AND PROHIBITED LAND AREAS</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Михайлин</surname><given-names>Д. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mikhaylin</surname><given-names>D. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, доцент Московского авиационного института (НИУ)</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Moscow Aviation Institute (National Research University)</p></bio><email xlink:type="simple">tau_301@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow Aviation Institute (national research university)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>11</day><month>09</month><year>2017</year></pub-date><volume>20</volume><issue>4</issue><fpage>18</fpage><lpage>24</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Михайлин Д.А., 2017</copyright-statement><copyright-year>2017</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Михайлин Д.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Mikhaylin D.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1114">https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1114</self-uri><abstract><p>В статье рассматривается алгоритм безопасного облета препятствий при выполнении маршрутного полета пилотируемыми и беспилотными летательными аппаратами. Проведен анализ типовых препятствий, возникающих на пути следования летательного аппарата. Показано, что применение нейронных сетей для решения указанной задачи позволяет повысить быстродействие системы управления и итоговую безопасность полета, что подтверждается моделированием. В качестве структуры нейронной сети предложено использовать многослойную сеть последовательного распространения. При этом в данной работе использовалась нейронная сеть с тремя слоями. В решаемой задаче, где рассматривается движение летательного аппарата в плане, важно наличие данных о координатах Z вершин препятствия. Таким образом, было определено число входов нейронной сети, равное четырем, а число альтернатив, определяющих количество выходов нейронной сети, соответственно – пяти, так как не исключается вариант продолжения полета летательным аппаратом по исходному маршруту. В результате сформирована обучающая выборка в виде таблицы. После обучения нейронной сети было проведено моделирование ее работы с учетом заранее сформированных препятствий.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article presents the algorithm of safe flying around obstacles when making en route flight of manned and unmanned aircraft. The analysis of obstacles in the path of the aircraft is carried out. It is shown that the application of neural networks for this problem solving allows to increase the control system performance and total flight safety. It is proved by modelling. The multilayer network consistent distribution is proposed to be used as neural network structure. In this work a neural network with three layers is used. To solve the problem the aircraft movement in plan is considered. It is important to have data on the Z coordinates of the obstacles vertices. Finally the number of neural network inputs was determined to be four. The number of alternatives, determining the number of neural network outputs is respectively five. As the continuing  of the aircraft flight along the original route is possible, as a result, a training sample is in the form of a chart. After training the neural network simulations of its work were made. Obstacles have been formed in advance.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>нейронная сеть</kwd><kwd>безопасность полета</kwd><kwd>летательный аппарат</kwd><kwd>маршрут</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>neural network</kwd><kwd>flight safety</kwd><kwd>aircraft</kwd><kwd>route</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена при материальной поддержке РФФИ (гранты № 15-08-00043, № 17-29-03185 и №16-08-00070)</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев Г.Н., Мирзоян Л.А. Нейросетевое планирование действий по облету наземных объектов группой летательных аппаратов // Авиакосмическое приборостроение. 2005. № 12.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lebedev G.N., Mirzojan L.A. Neyrosetevoe planirovanie dejstviy po obletu nazemnyih obektov gruppoy letatelnyih apparatov [Neural network action planning to fly around ground objects by a group of aircraft]. Aviakosmicheskoe priborostroenie, 2005, no. 12. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев Г.Н., Румакина А.В. Нейросетевое планирование маршрута разновысотного полета беспилотного летательного аппарата // Авиакосмическое приборостроение. 2014. № 5. С. 3–8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lebedev G.N., Rumakina A.V. Neyrosetevoe planirovanie marshruta raznovyisotnogo poleta bespilotnogo letatelnogo apparata [Neural network path planning of a vari-level unmanned aircraft]. Aviakosmicheskoe priborostroenie, 2014, no. 5, pp. 3–8. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев Г.Н., Румакина А.В. Система логического управления обходом препятствий беспилотным летательным аппаратом при маршрутном полете // Электронный журнал «Труды МАИ». 2015. № 83.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lebedev G.N., Rumakina A.V. Sistema logicheskogo upravleniya obhodom prepyatstviy bespilotnyim letatelnyim apparatom pri marshrutnom polete [The logical control system with obstacle avoidance of an unmanned aircraft in flight route]. Elektronnyiy zhurnal «Trudy MAI» [Journal “Trudy MAI”], 2015, no. 83. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нейросетевая реализация автоматического управления безопасной посадкой беспилотного летательного аппарата / А.В. Кузин, Д.В. Курмаков, А.В. Лукьянов, Д.А. Михайлин // Электронный журнал «Труды МАИ». 2013. № 70.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuzin A.V., Kurmakov D.V., Lukyanov A.V., Mihajlin D.A. Neyrosetevaya realizatsiya avtomaticheskogo upravleniya bezopasnoy posadkoy bespilotnogo letatelnogo apparata [The neural network implementation of the automatic control over the safe landing of an unmanned aicraft]. Elektronnyiy zhurnal «Trudy MAI» [Journal “Trudy MAI”], 2013, no. 70. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев Г.Н., Малыгин В.Б., Нечаев Е.Е. Алгоритм назначения приоритетной очередности случайно расположенным в пространстве воздушным судам для выхода на стандартный маршрут прибытия // Научный Вестник МГТУ ГА. 2013. № 198, С. 31–36.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lebedev G.N., Malygin V.B., Nechaev E.E. Algoritm naznacheniya prioritetnoy ocherednosti sluchayno raspolozhennyim v prostranstve vozdushnyim sudam dlya vyihoda na standartnyiy marshrut pribytiya [The algorithm used to assign the priority sequence randomly located in space aircraft for exit to the standard arrival route]. The Scientific Bulletin of MSTUCA, 2013, no. 198, pp. 31–36. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Управление полетом пассажирских самолетов при пересечении их маршрутов во время захода на посадку / Г.Н. Лебедев, П.Ч. Тин, М.Т. Зо, А.В. Медведев // Электронный журнал «Труды МАИ». 2013. № 63.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lebedev G.N., Tin P.Ch., Zo M.T., Medvedev A.V. Upravlenie poletom passazhirskih samoletov pri peresechenii ih marshrutov vo vremya zahoda na posadku [Flight control passenger aircraft crossing their routes during landing]. Jelektronnyj zhurnal «Trudy MAI», 2013, no. 63. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев Г.Н. и др. Теория оптимальных систем. М.: МАИ, 1993. 317 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lebedev G.N. et al. Teoriya optimalnyh system [The theory of optimum systems ]. Moscow, MAI, 1993, 317 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Соболь Е.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981. 110 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sobol E.M., Statnikov R.B. Vybor optimalnyh parametrov kompyuternyh system individualnogo obucheniya I povysheniya ih effektivnosti [The selection of the optimum parameters in tasks with many criteria]. Moscow, Science, 1981, 110 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев Г.Н. и др. Планирование работы компьютерных систем индивидуального обучения и повышение их эффективности // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2009. № 11. С. 47–54.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lebedev G.N. et al. Planirovanie raboty kompyuternih system individualnogo obucheniya I povysheniya ih effektivnosti [Planning of the work of the computer systems of individual training and an increase in their effectiveness]. The Bulletin of Computer and Information Technologies, 2009, no. 11, 47–54 pp. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зайцев А.В., Талиманчук Л.Л. Интеллектуальная система принятия решений для оценки научной деятельности на основе многосегментной системы // Нейрокомпьютеры. 2008. № 7. С. 85–88.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaytsev A.V., Talimanchuk L.L. Intellektualnaya sistema prinyatiya resheniya dlya otsenki nauchnoy deyatelnosti na osnove mnogosigmentnoi sistemy [Intellectual system of decision making for evaluating the scientific activity on the basis of the multisegment system. Neurocomputers, 2008, no. 7, 85–88 pp. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев Г.Н., Балашова Н.М. Интеллектуальные системы управления. М.: МГГУ, 2000. 117 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lebedev G.N., Balashov N.M. Intellektualnye sistemy upravleniya [Intellectual systems for control]. M., MGGU, 2000. 117 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
