Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Наиболее активно управление группой беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) применяется при роевом взаимодействии, применимом для большого числа летательных аппаратов малого размера [1]. Функционирование роя обеспечивается путем выделения в рое двух типов участников — ведущих и ведомых. Ведомые участники не имеют конкретной цели движения и выполняют действия, направленные на сохранение своего положения в группе и недопущение столкновений с другими участниками группы. Также стоит отметить, что, как правило, подразумевается, что рой организуется из БПЛА небольшого размера, которые обладают ограниченными возможностями по присутствующему оборудованию.
В случае если БПЛА в рое обнаружил некоторую цель или препятствие, которое не принадлежит рою, то он начинает выполнять движение к цели, либо уклоняться от препятствия, в зависимости от типа обнаруженного объекта. В его движении появляется дополнительная составляющая, и из ведомого он превращается в ведущего, то есть его движение частично или полностью изменяет движение всего роя. Стоит отметить, что ведущих в рое может быть некоторое количество.
Подходы, применяемые для роевого управления группами БПЛА, можно переложить на малую группу скоростных БПЛА с точки зрения взаимодействия друг с другом: каждый БПЛА в случае чрезмерного сближения видит другого члена группы как препятствие, и осуществляет маневр уклонения, то же самое касается и препятствий. Для подобного подхода необходимо, чтобы БПЛА осуществляли обмен информацией о своих положениях и скоростях, но только в случае сближения, то есть подчинялись принципам сетевого управления. Основными управляемыми величинами при данном подходе являются скорости в горизонтальном и вертикальном каналах управления БПЛА, что позволяет осуществлять уклонение отдельно в соответствующей плоскости. В качестве организации группы БПЛА предпочтение отдается кооперативной схеме [2, 3] как обладающей наибольшей автономностью, а также требующей минимального радиообмена между участниками группы в силу их редкого сближения. Снижение радиообмена уменьшает вероятность обнаружения группы противником.
Для планирования и осуществления движения группы БПЛА разумно применять подход, при котором боевая ситуация анализируется в наземном вычислительном центре в автоматическом режиме, на основании чего из базы данных выбирается один из заранее определенных сценариев действия, и передается группе вместе с автоматически сгенерированным маршрутом для следования [4]. Для описания карты действий имеет смысл накладывать на местность сетку, обладающую свойствами рекурсивности, на которой отображены исключительно цели и препятствия.
В группу дополнительно может вводиться либо пилотируемый летательный аппарат, либо БПЛА, оснащенный системой дальней связи, что позволяет осуществлять обмен информацией с наземным вычислительным центром в условиях, когда радиус действия группы превышает расстояние связи с наземным вычислительным центром, а также перехватывать управление в случае непредвиденных ситуаций.
С целью повышения автономности действия БПЛА в группе в случае недоступности обмена информацией с наземным вычислительном центром при помощи средств радио или спутниковой связи на их борту возможно применение формирования управления на основе анализа подстилающей поверхности, например, корреляционно-экстремальных навигационных систем, а также комплексных средств определения местоположения (например, по солнцу или звездной карте).
В рамках описанной концепции проведено моделирование элементов процесса выдачи полетных заданий и элементов сценарного взаимодействия, включающих в себя прокладку маршрута на основании известного набора препятствий, а также обнаружение на траектории следования одного из БПЛА группы заранее не учтенного препятствия и уклонение от него. На практике при взаимодействии участников группы в рамках сетевого управления уклонение от столкновения сблизившихся участников группы будет аналогично уклонению от препятствия. Таким образом, осуществлено моделирование, как элемента сетевого управления, так и моделирование поведения БПЛА в рамках выданных им сценариев.
