Метод автоматизованого планування маршрутів безпілотних літальних апаратів з урахуванням виявлення стаціонарних об’єктів

DOI: 10.31673/2412-4338.2019.049098

Анотація

Планування маршрутів польоту безпілотних літальних апаратів для виконання завдань (єдиної місії) відносяться до класу складних обчислювальних задач, які можуть бути вирішені за допомогою теорії графів, теорії багатогранного аналізу, теорії нечітких множин, методів алгебри топології та методів теорії нечітких множин.
Для моделей пошуку стаціонарних об'єктів, ранжування їх за важливістю та зміни маршрутів польоту безпілотних літальних апаратів використовується базове поняття теорії симплексів – імпліціарній аналіз.
У симпліціальній моделі складної організаційно-технічної системи крім вузлів і зв'язків між ними основну роль мають більш складні об'єкти – симплекси. У зв'язку з цим багатогранний аналіз досліджує принципово інший тип взаємодії між елементами системи – симпліціальну взаємодію, однією з характерних рис якої є багатомірність зв'язків.
Проведено формалізацію завдань планування маршрутів безпілотних літальних апаратів для пошуку та встановлення відповідності стаціонарних об’єктів. Показано, що дана задача може бути розв’язана за допомогою математичних моделей поліедрального аналізу. У такому випадку система стаціонарних об'єктів противника розглядається як граф, на якому виділяються симплекси і шукаються точки (об'єкти) пріоритетної розвідки. Даний метод може бути включений до складу системи підтримки прийняття рішення планування застосування безпілотних літальних апаратів із застосуванням сучасних інформаційних технологій.
Розроблено метод автоматизованого планування маршрутів безпілотних літальних апаратів з урахуванням порядку виявлення стаціонарних об’єктів, що дозволить підвищити ефективність ведення повітряної розвідки.

Ключові слова: безпілотний літальний апарат, планування, маршрут, стаціонарний об’єкт, організаційно-технічна система, симплекси, поліедральний аналіз.

Список використаної літератури
1. A. F. M. Saifuddin Saif, Anton Satria Prabuwonoand Zainal Rasyid Mahayuddin "Moving Object Detection Using Dynamic Motion Modelling from UAV Aerial Images"Hindawi Publishing Corporation the Scientific World Journal Volume 2014, Article ID 890619, 12 pages http://dx.doi.org/10.1155/2014/890619.
2. Francesco M. DelleFave, Zhe Xu, Alex Rogers & Nicholas R. Jennings"Decentralised Coordination of Unmanned Aerial Vehicles for Target Search using the Max-Sum Algorithm".
3. Yan Jin, Student Member, IEEE, Yan Liao, Ali A. Minai, Member, IEEE, and Marios M. Polycarpou, Fellow, IEEE "Balancing Search and Target Response in Cooperative Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Teams" CYBERNETICS, VOL. 36, NO. 3, JUNE 2006.
4. Takahiro Miki, Marija Popovic, Abel Gawel, Gregory Hitz and Roland Siegwart ."Multi-agent Time-based Decision-making for the Search and Action Problem".
5. Walton P. Coutinho, Joerg Fliege, Maria Battarra“The Unmanned Aerial Vehicle Routing and Trajectory Optimisation Problem".
6. Норсеев, С.А. Алгоритм распределенного покрытия неизвестной территории группой роботов / С.А. Норсеев, Д.В. Багаев, В.А. Соловьев, Д.В. Казанцев // Оборонная техника. – 2015. – №5-6. – С. 86-90.
7. Joel George, Sujit P. B., J. B. Sousa"Search Strategies for Multiple UAV Search and Destroy Missions" Journal of Intelligent & Robotic Systems January 2011, Volume 61, Issue 1–4, pp 355-367.
8. Dušan Teichmann, Michal Dorda, Jakub Vítek, Vladimír Smrž, Vladimír Michalík "Unmanned aerial vehicles routing problem". Published in: Proceedings of the 2014 15th International Carpathian Control Conference (ICCC) Date of Conference: 28-30 May 2014 Date Added to IEEE Xplore: 26 June 2014 INSPEC Accession Number: 14399958 DOI: 10.1109/Carpathian CC.2014.6843676. Publisher: IEEE Conference Location: Velke Karlovice, Czech Republic https://ieeexplore.ieee.org/document/6843676.
9. Vesselin P. Jilkov , X. Rong Li , Donald DelBalzo, "Best combination of multiple objectives for UAV search & track path optimization" Published in: 2007 10th International Conference on Information Fusion Date of Conference: 9-12 July 2007 Date Added to IEEE Xplore: 26 December 2007 CD-ROM ISBN: 978-0-662-45804-3 INSPEC Accession Number: 9856084 DOI: 10.1109/ICIF.2007.4408202 Publisher: IEEE Conference Location: Quebec, Que., Canada https://ieeexplore.ieee.org/document/4408202.
10. Ryan R. Pitre ; X. Rong Li ; R. Delbalzo"UAV Route Planning for Joint Search and Track Missions – An Information-Value Approach"Published in: IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems ( Volume: 48 , Issue: 3 , JULY 2012 ) Page(s): 2551 – 2565 Date of Publication: 11 July 2012 INSPEC Accession Number: 12852847 DOI: 10.1109/TAES.2012.6237608 Publisher: IEEE https://ieeexplore.ieee.org/document/6237608.
11. Тристан А. В. Поліедральний аналіз у дослідженні структурно складних систем для рішення задачі вибору об’єктів вогневого ураження / А. В. Тристан, В. В. Грідіна, О. М. Козак, С. Л. Городецький // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. - 2014. - № 4. - С. 15-19.
12. Таран И.А. Методика определения рационального маршрута полета летательного аппарата с использованием динамического программирования / И. А. Таран, А. В. Тристан, В. Г. Паталаха // Научно-образовательный журнал "Вестник военного института Национальной гвардии Республики Казахстан". - 2015. - № 3(17). - С. 34-42.