Комплексний підхід до управління формуванням групи роботів

Abstract

Предмет дослідження – розроблення методів управління роями безпілотних літальних апаратів (БпЛА) за моделлю "провідничий – ведений". Вивчення наявних класифікацій та взаємодій між безпілотними апаратами в різних формаціях, таких як групи, зграї, асоціації та рої, з метою створення ефективної системи управління. Мета роботи – покращення якості взаємодії між безпілотними літальними апаратами за моделлю "провідничий – ведений" під час виконання польотної місії унаслідок постійного контролю між об’єктами. Забезпечення надійного виконання польотних місій способом упровадження нових методів управління, що беруть до уваги різні режими взаємодії між апаратами. Завдання: проаналізувати класифікацію наявних БпЛА; дослідити параметри та модель взаємодії безпілотних літальних апаратів у групах, зграях, асоціаціях, роях; створити сценарій взаємодії двох БпЛА за моделлю "провідничий – ведений"; розробити програму для візуалізації польоту безпілотних літальних апаратів за моделлю "провідничий – ведений"; випробувати політ за запропонованою моделлю на етапах, де є різні геопросторові об’єкти. Методи: моделювання для розроблення підсистеми візуалізації польоту БпЛА; графічне моделювання для створення моделі безпілотного літального апарата типу літак; теорія алгоритмів для розроблення сценарію взаємодії двох БпЛА; використання спеціалізованих програмних засобів для візуалізації та симуляції поведінки безпілотних літальних апаратів в умовах реального часу. Результати: розроблено класифікацію безпілотних літальних апаратів; створено графічну модель літака Mini-Flight-M; запропоновано схему взаємодії двох БпЛА в режимах "учитель" або "наставник"; створено програму для візуалізації польоту БпЛА за моделлю "провідничий – ведений"; випробувано політ за запропонованою моделлю на етапах, де є різні геопросторові об’єкти. Результати підтвердили ефективність розробленої моделі та показали можливість її застосування в різних сферах, зокрема екологічний моніторинг, рятувальні операції та інші автономні місії. Висновки. Запропонований підхід до управління роєм БпЛА за моделлю "провідничий – ведений" дає змогу покращити якість взаємодії між апаратами та забезпечити надійне виконання польотних місій. Подальші дослідження мають зосередитися на оптимізації енергоспоживання та забезпеченні надійного зв’язку між агентами рою. Також важливо розробити методи захисту роїв БпЛА від кібератак та інших загроз, щоб підвищити їх стійкість і надійність під час виконання складних місій.

Keywords

• безпілотні літальні апарати; рій; модель