МОДЕЛЬ СЦЕНАРНО-ПРЕЦЕДЕНТНОГО КЕРУВАННЯ СПІЛЬНИМ РУХОМ ВЕЛИКИХ ГЕТЕРОГЕННИХ АНСАМБЛІВ БЕЗПІЛОТНИХ АПАРАТІВ У РЕАЛЬНОМУ ЧАСІ

Анотація

В статті розглянуто особливості керування одночасним рухом великої групи безпілотних апаратів, що рухаються у спільному З-D просторі в межах різних середовищ. Розроблено модель керування спільним рухом гетерогенних ансамблів безпілотних апаратів у реальному часі за допомогою гібридної динамічної сценарно- прецедентної системи та представлено архітектуру прототипу цієї системи. Запропонована система керування спі­льним рухом є частиною складної бортової системи управління безпілотним апаратом, що може пілотувати його за певною траєкторією, яка визначається сценарієм, відповідним до ролі даного безпілотного апарату у ансамблі, його місії та поточної просторової конфігурації, що має відповідає умовам безпеки. Для вирішення задачі викорис­тано методи сценарно-прецедентного підходу, отримання висновків на основі моделей, та перевірки дотримання обмежень. Новизна запропонованого підходу полягає у розробці гібридної моделі сценарно-прецедентного пошуку рішень, що заснована на принципах пасивного керування, та комбінує сценарно-прецедентний пошук рішень з їх адаптацією на основі кінематичних моделей та верифікацією з перевіркою дотримання заданих обмежень. Модель має обчислювальну складність, яка слабко залежить від числа динамічних об'єктів, які одночасно рухаються, та є працездатною у З-D просторі. Практична значимість запропонованого підходу полягає в тому, що він дає можли­вість вирішувати задачу керування спільним рухом безпілотних апаратів у гетерогенних ансамблях в умовах реа­льного часу, змінюючи призначені сценарії активності «на льоту», замінюючи, додаючи або видаляючи певні послі­довності дій та синхронізуючи їх у часі та просторі, що дозволяє безпілотним апаратам спільно маневрувати, уни­каючи зіткнень, перешкод тощо. Це дозволяє отримувати адекватні і своєчасні реакції ансамбля безпілотних апа­ратів на динамічні та ситуаційні збурення, що їх зазнають окремі безпілотники внаслідок непередбачуваності сере­довища. Запропонований підхід суттєво зменшує обчислювальну складність вирішення задачі. Спираючись на опис поточної просторової конфігурації та використовуючи кінематичну модель безпілотних апаратів, він дозволяє отримувати елементи безпечних траєкторій безпілотників, що входять до гетерогенного ансамблю, та які макси­мально підтримують задану структурну та геометричну конфігурацію й компенсують виникаючі збурення.