Подано концепцію, архітектуру та алгоритм комбінованого керування БпЛА для роботи в умовах радіоелектронної боротьби (РЕБ). Ключова ідея – «тихий» вихід до району виконання завдання по оптоволоконному каналу (керування та відео без радіовипромінювання) і повернення по захищеному радіоканалу з використанням антиджамінгових технік (FHSS/DSSS, вузькоспрямовані антени, адаптивні модуляції/кодування, керування потужністю, криптозахист AES-GCM). На борту реалізовано EO/IR-сприйняття (денна EO- камера RGB та тепловізійна IR-камера) із злиттям зображень (fusion) для підвищення надійності в умовах змінного освітлення, диму чи туману. Навігація без GNSS забезпечується на базі VIO та лідар-одометрії з барометрично-магнітними корекціями, що зменшує дрейф та гарантує керованість без супутникового сигналу.
Детерміноване перемикання каналів реалізовано кінцевим автоматом станів (FSM) з формалізованими критеріями: вихід по волокну, виконання завдання, безпечне відчеплення, повернення по радіо, посадка/завершення. Наведено структурну модель, зв’язки між компонентами та програмний стек (шина обміну, модулі керування лінками, сенсорний ф’южн, відеострім, безпека, логування).
Результати випробувань прототипу (платформа LX1500; місія 40 км: 20 км по волокну
+ 20 км по радіо): зниження Packet Loss Rate у RADIO_MODE з 18–25% (під час завад) до 3– 5% після JAMMING MITIGATION; відновлення SNR ≥ 10 дБ у вікні RADIO_RECOVERY з гістерезисом τ_hold = 15 с; end-to-end затримка відео 25–35 мс на волокні та 120–180 мс на радіо (за пріоритизації C2/телеметрії); дрейф навігації без GNSS ≤ 0,7% пройденої дистанції; імовірність успішного завершення місії 96% за N = 50 полігонних прогонів. Запропонований підхід підвищує живучість зв’язку та керування, зменшує ризик зриву місії та придатний до масштабування для різних класів БпЛА (розвідка, доставка, спостереження).
- Aref M. A., Jayaweera S. K., Yepez E. Survey on cognitive anti-jamming communications. IET Commu- nications. 2020. 14(18). 3110–3127. DOI: 10.1049/iet-com.2020.0024.
- Qin T., Li P., Shen S. VINS-Mono: A Robust and Versatile Monocular Visual-Inertial State Estimator. IEEE Trans. on Robotics. 2018. 34(4). 1004–1020. DOI: 10.1109/TRO.2018.2853729.
- Zhang J., Singh S. LOAM: Lidar Odometry and Mapping in Real’time. Robotics: Science and Systems X, 2014. DOI: 10.15607/RSS.2014.X.007. (9 pp.).
- Ma J., Ma Y., Li C. Infrared and visible image fusion methods and applications: A survey. Information Fusion. 2019. 45. 153–178. DOI: 10.1016/j.inffus.2018.02.004.
- Agrawal G. P. Fiber-Optic Communication Systems, 5th ed., Wiley, 2021. DOI: 10.1002/9781119737391. (544 pp.).
- Marques M. N., Barros J. M. D., Menezes J. M. P. Tethered Unmanned Aerial Vehicles-A Systematic Review. Robotics. 2023. 12(4). 117. DOI: 10.3390/robotics12040117. (≈28 pp.).
- Dworkin M. Recommendation for Block Cipher Modes of Operation: Galois/Counter Mode (GCM) and GMAC. NIST SP 800-38D, 2007. DOI: 10.6028/NIST.SP.800-38D. (≈52 pp.).
- Macenski S., Foote T., Gerkey B. et al. Robot Operating System 2: Design, architecture, and uses in the wild. Science Robotics. 2022. 7(66), eabm6074. DOI: 10.1126/scirobotics.abm6074. (article no.).
- Kim W., Chen X., Jo J. A., Applegate B. E. Lensless, ultra-wideband fiber optic rotary joint for biomedical applications. Optics Letters. 2016. 41(9). 1973–1976. DOI: 10.1364/OL.41.001973.
- Jing W., Cai Z., Song L. Design and implementation of a broadband optical rotary joint. Optics Express. 2004. 12(17). 4088–4099. DOI: 10.1364/OPEX.12.004088.