RUDN Journal of Engineering ResearchRUDN Journal of Engineering ResearchВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования2312-81432312-8151Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)4834110.22363/2312-8143-2025-26-4-359-375CRNUMHArticlesСтатьиResearch ArticleFormulation of Satellite-UAVs Integration System for Earth Remote Sensing in the Republic of the Union of MyanmarРазработка системы интеграции спутников и беспилотных летательных аппаратов для дистанционного зондирования Земли в Республике Союз Мьянмаhttps://orcid.org/0000-0002-2332-904X5242-3413StarkovAlexandr V.СтарковАлександр Владимирович

Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of System Analysis and Control

доктор технических наук, профессор кафедры системного анализа и управления

starkov@goldstar.ruhttps://orcid.org/0009-0008-5824-2578ZinMar LwinЗинМар Лвин

PhD (Technical Sciences), Professor of the Department of Remote Sensing

кандидат технических наук, профессор кафедры дистанционного зондирования Земли

drzinmar80@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8350-93846613-5152SamusenkoOleg E.СамусенкоОлег Евгеньевич

PhD (Technical Sciences), Head of the Department of Innovation Management in Industries, Academy of Engineering

кандидат технических наук, заведующий кафедрой инновационного менеджмента в отраслях промышленности, инженерная академия

samusenko@pfur.ruhttps://orcid.org/0009-0000-1159-3292AungMyo ThantАунгМьо Тхант

PhD (Technical Sciences), Doctoral student of the Department of Systems Analysis and Control

кандидат технических наук, докторант кафедры системного анализа и управления

aungmyothant4696@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0009-1082-957XNayHtet LinnНайХтет Линн

Graduate student of the Department of Systems Analysis and Control

аспирант кафедры системного анализа и управления

nayhtetlinn3014@gmail.comMoscow Aviation Institute (National Research University)Московский авиационный институтMandalay Technological UniversityМандалайский технологический университетRUDN UniversityРоссийский университет дружбы народов2512202526435937502022026Copyright ©; 2025, Starkov A.V., Zin M.L., Samusenko O.E., Aung M.T., Nay H.L.Copyright ©; 2025, Старков А.В., Зин М.Л., Самусенко О.Е., Аунг М.Т., Най Х.Л.2025Starkov A.V., Zin M.L., Samusenko O.E., Aung M.T., Nay H.L.Старков А.В., Зин М.Л., Самусенко О.Е., Аунг М.Т., Най Х.Л.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/48341

The article develops the concept of a Hybrid Earth Remote Sensing System (HERS) for Myanmar, integrating Low-Earth Orbit (LEO) satellites and Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) to obtain near real-time, high-resolution geospatial data for environmental monitoring and disaster risk management tasks. Analysis of the existing Earth remote sensing infrastructure and implemented projects revealed several limitations: high latency of satellite systems, cloud-cover interference, restricted data availability, and institutional barriers, including weak interagency coordination, a shortage of trained personnel, and insufficient funding. As a result of the study, the HERS architecture is formulated, including integration of satellites and UAVs, the use of multifrequency and laser communication channels, and energy-efficient UAVs with modular payloads (SAR, hyperspectral, and infrared sensors), providing compatible processing and rapid data transmission to the national GIS infrastructure. It is shown that the proposed system improves the spatiotemporal resolution of observations, reduces the impact of cloud cover, lowers operational costs compared with predominantly satellite-based solutions, and expands the range of practical tasks; from monitoring agriculture, forests, and water resources to near real-time response to floods and cyclones. The practical significance of the work lies in the fact that implementation of HERS, together with the development of a national GIS platform and specialist training programs, increases Myanmar’s resilience to natural and anthropogenic threats and provides more evidence-based support for decision-making.

Разработана концепция гибридной системы дистанционного зондирования Земли (ГСДЗЗ) для Мьянмы, интегрирующей низкоорбитальные спутники (LEO) и беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для оперативного получения детализированных пространственных данных в задачах мониторинга окружающей среды и управления рисками стихийных бедствий. Анализ существующей инфраструктуры ДЗЗ и реализованных проектов выявил ограничения: высокую латентность спутниковых систем, помехи от облачности, ограниченную доступность данных, а также институциональные барьеры, включая слабую межведомственную координацию, дефицит подготовленных кадров и недостаточное финансирование. В результате исследования сформулирована архитектура ГСДЗЗ, включающая интеграцию cпутника и БПЛА, использование многочастотных и лазерных каналов связи и энергоэффективных БПЛА с модульной полезной нагрузкой (SAR, гиперспектральные и инфракрасные сенсоры), обеспечивающих совместимую обработку и оперативную передачу данных в национальную ГИС-инфраструктуру. Показано, что предложенная система повышает пространственно-временное разрешение наблюдений, снижает влияние облачности, уменьшает эксплуатационные затраты по сравнению с преимущественно спутниковыми решениями и расширяет спектр прикладных задач; от мониторинга сельского хозяйства, лесов и водных ресурсов до оперативного реагирования на наводнения и циклоны в режиме, близком к реальному времени. Практическая значимость работы заключается в том, что внедрение ГСДЗЗ совместно с развитием национальной ГИС-платформы и программ подготовки специалистов повышает устойчивость Мьянмы к природным и антропогенным угрозам и обеспечивает более обоснованную поддержку управленческих решений.

Remote sensing of the Earthhybrid remote sensing systemsatellite imagingUAV-based monitoringagriculture monitoringгибридная системаспутниковые снимкимониторинг с помощью беспилотных летательных аппаратовмониторинг сельского хозяйстваRenner SC, Rappole JH, Leimgruber P, Kelly DS, Shwe NM, Aung T, Aung M. Land cover in the northern forest complex of Myanmar: new insights for conservation. Oryx. 2007;41(1):27-37. https://doi.org/10.1017/S0030605307001603Mu Q, Zhao M, Running SW. Improvements to a MODIS global terrestrial evapotranspiration algorithm. Remote Sensing of Environment. 2011;115(8):1781-1800. https://doi.org/10.1016/j.rse.2011.02.019Kurosu T, Fujita M, Chiba K. Monitoring of rice crop growth from space using ERS-1 C-band SAR. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 1995;33:1092-1096. https://doi.org/10.1109/36.406698Bryant RL. The Political Ecology of Forestry in Burma, 1824-1994. London: University of Hawai'i Press, 1997. ISBN 10 0824819098Saw AA. Deforestation and Local Livelihood Strategy: A Case of Encroachment into the Wunbaik Reserved Mangrove Forest, Myanmar. Ph.D. Thesis. Kyoto, Japan: Kyoto University; 2017.Htun NZ, Mizoue N, Kajisa T, Yoshida S. Deforestation and forest degradation as measures of Popa Mountain Park (Myanmar) effectiveness. Environmental Conservation. 2009;36(03):218-224. https://doi.org/10.1017/S0376892909990415Stibig H-J, Beuchle R. Forest Cover Map of Continental Southeast Asia at 1:4,000,000: Derived from SPOT4-VEGETATION Satellite Images. TREES Publications Series D: Thematic outputs No. 4. Luxembourg: Publications Office of the European Union; 2003.Win S, Myint MM. Mineral potential of Myanmar. Resource Geology.2008;48(3):209-218. https://doi.org/10.1111/j.1751-3928.1998.tb00018.xWebb EL, Jachowski NRA, Phelps J, Friess DA, Than MM, Ziegler AD. Deforestation in the Ayeyarwady Delta and the conservation implications of an internationally-engaged Myanmar. Global Environmental Change. 2014;24(1):321-333. https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2013.10.007Tangdamrongsub N, Ditmar PG, Steele-Dunne SC, Gunter BC, Sutanudjaja EH. Assessing total water storage and identifying flood events over Tonlé Sap basin in Cambodia using GRACE and MODIS satellite observations combined with hydrological models. Remote Sensing of Environment. 2016;181:162-173. https://doi.org/10.1016/j.rse.2016.03.030Alavipanah SK, Matinfar HR, Rafiei Emam A, Khodaei K, Hadji Bagheri R, Yazdan Panah A. Criteria of selecting satellite data for studying land resources. Desert. 2010;15:83-102. https://doi.org/10.22059/jdesert.2011.23005Belgiu M, Stein A. Spatiotemporal image fusion in remote sensing. Remote Sensing. 2019;11:818. https://doi.org/10.3390/rs11070818Candido AKAA, Filho ACP, Haupenthal MR, da Silva NM, de Sousa Correa J, Ribeiro ML. Water quality and chlorophyll measurement through vegetation indices generated from orbital and suborbital images. Water Air & Soil Pollution. 2016;227:224. https://doi.org/10.1007/s11270-016-2919-7Padro JC, Munoz FJ, Avila LA, Pesquer L, Pons X. Radiometric correction of Landsat-8 and Sentinel-2A scenes using drone imagery in synergy with field spectroradiometry. Remote Sensing. 2018;10:1687. https://doi.org/10.3390/rs10111687Stow D, Nichol CJ, Wade T, Assmann JJ, Simpson G, Helfter C. Illumination geometry and flying height influence surface reflectance and NDVI derived from multispectral UAS imagery. Drones. 2019;3:55. https://doi.org/10.3390/drones3030055Chen Y, Feng W, Zheng G. Optimum placement of UAV as relays. IEEE Communications Letters. 2018;22(2):248-251. https://doi.org/10.1109/LCOMM.2017.2776215Lin AY, Novo A, Har-Noy S, Ricklin ND, Stamatiou K. Combining GeoEye-1 satellite remote sensing, UAV aerial imaging, and geophysical surveys in anomaly detection applied to archaeology. IEEE Journal of selected Topics Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2011;4:870-876. https://doi.org/10.1109/JSTARS.2011.2143696Zeng Y, Zhang R, Lim TJ. Wireless communications with unmanned aerial vehicles: opportunities and challenges. IEEE Communications Magazine. 2016;54(5):36-42. https://doi.org/10.48550/arXiv.1602.03602Müllerova J, Brůna J, Dvorak P, Bartalos T, Vítkova M. Does the data resolution/origin matter? Satellite, airborne and UAV imagery to tackle plant invasions. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. XXIII ISPRS Congress, 12-19 July 2016, Prague, Czech Republic, 2016; XLI-B7:903-908. https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XLI-B7-903-2016Alvarez-Vanhard E, Houet T, Mony C, Lecoq L, Corpetti T. Can UAVs fill the gap between in situ surveys and satellites for habitat mapping? Remote Sensing Environment. 2020;243:111780. https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111780Li X, Feng W, Chen Y, Wang C-X, Ge N. Maritime coverage enhancement using UAVs coordinated with hybrid satellite-terrestrial networks. IEEE Transactions on Communications. 2020;68(4):2355-2369. https://doi.org/10.48550/arXiv.1904.02602Zhao Y, Chen N, Chen J, Hu C. Automatic extraction of yardangs using Landsat 8 and UAV images: A case study in the Qaidam Basin, China. Aeolian Research. 2018;33:53-61. https://doi.org/10.1016/j.aeolia.2018.05.002Liu P, Di L, Du Q, Wang L. Remote sensing big data: theory, methods and applications. Remote Sensing. 2018;10:711. https://doi.org/10.3390/rs10050711Liu H, Dahlgren RA, Larsen RE, Devine SM, Roche LM, O’ Geen AT, Wong AJY, Covello S, Jin Y. Estimating rangeland forage production using remote sensing data from a small unmanned aerial system (sUAS) and PlanetScope satellite. Remote Sensing. 2019;11:595. https://doi.org/10.3390/rs11050595