Мустаев А.Ф.
СТРАТЕГИИ УПРАВЛЕНИЯ РОЕМ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ *
Аннотация:
в данной статье рассматриваются особенности организации управления группой беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), существующие и перспективные методы организации взаимодействия БПЛА в составе одной группировки при выполнении различных задач и т.д.
Ключевые слова:
беспилотные летательные аппараты, БПЛА, роевое управление, дрон
Выбор той или иной стратегии группового управления определяет и структурную организацию соответствующей системы группового управления БПЛА (СГУ БПЛА). Существуют централизованные, иерархические (комбинированные) и децентрализованные системы группового управления. В централизованной системе вся группа БПЛА, рассматривается как единое целое (как единый объект управления со многими степенями свободы). СГУ включает центральное устройство (ЦУ) управления и каналы связи со всеми роботами. Каждый робот должен постоянно передавать в ЦУ информацию о своем текущем состоянии и текущем состоянии окружающей среды. На основе этой информации СГУ решает для всех БПЛА группы задачу формирования действий, направленных на достижение цели в текущий момент. Эти действия по линиям связи поступают к БПЛА, которые обеспечивают выполнение этих действий. После этого цикл работы системы повторяется заново с учетом новой информации о состоянии роботов и среды и т.д. — до достижения групповой цели. Преимуществом централизованных СГУ является простота их организации. Недостатки: сложность организации взаимодействия группы для достижения конечной цели в условиях заранее неопределённой и динамически изменяющейся среды. Этих недостатков лишены децентрализованные (распределённые) системы группового управления. Среди систем с распределённым управлением можно выделить системы, реализующие стратегии коллективного либо стайного управления. Здесь каждый участник группы обладает своей системой управления (СУ). Эти системы объединены с помощью информационного канала связи, но каждая СУ отвечает за выбор действий БПЛА в составе группы. Информация о действии, выбранном СУ, сообщается всем остальным, на основании чего последние могут скорректировать свои действия с учетом действия одного конкретного дрона для оптимизации достижения групповой цели. Другим возможным вариантом подобной СГУ может являться система, где каждый БПЛА группы также обладает своей СУ, но не имеют канала обмена информацией. При этом, в соответствии со стратегией стайного управления, координацию своих групповых действий дроны осуществляют на основании анализа реакции среды на суммарное действие всей группы. Одним из важных преимуществ децентрализованных СГУ является их высокая надёжность и живучесть, поскольку они могут приспосабливаться к изменениям ситуации в системе «группа–среда», к потере отдельных БПЛА группы, а также противостоять прерываниям связи или сбоям. Иерархическая организация СГУ применяется, когда необходимо управлять большой группой БПЛА, решающих одну крупную целевую задачу, которую можно декомпозировать на несколько не связанных (или слабосвязанных) между собой подзадач. Если в этой группе можно выделить подгруппы дронов, ориентированных на выполнение этих подзадач, то наиболее целесообразной является иерархическая организация СГУ.
Номер журнала Вестник науки №3 (12) том 5
Ссылка для цитирования:
Мустаев А.Ф. СТРАТЕГИИ УПРАВЛЕНИЯ РОЕМ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ // Вестник науки №3 (12) том 5. С. 96 - 99. 2019 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/1100 (дата обращения: 25.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2019. 16+