ISSN 2071-8594

Российская академия наук

Главный редактор

Академик С. В. Емельянов

М.В. Хачумов "Планирование и моделирование траекторного движения летательного аппарата в сложных условиях"

Аннотация.

Рассматривается задача планирования (прокладки) маршрута на примере облета опорных пунктов летательным аппаратом в неспокойной атмосфере. В качестве основного инструмента для прокладки маршрута предложена процедура, использующая венгерский метод решения задачи о назначениях. Дополнительно рассмотрен подход к решению упрощенной задачи прокладки маршрута в условиях отсутствия препятствий и ветровых нагрузок, который основывается на решении задачи коммивояжера. Выполнено моделирование движения летательного аппарата по заданному маршруту в сложных условиях с учетом постоянной и динамической (случайной) составляющих ветровых потоков. Система моделирования реализована в виде программы MATLAB Simulink.

Ключевые слова:

автономный летательный аппарат, планирование маршрута, задача о назначениях, венгерский метод, задача коммивояжера, искусственная нейронная сеть Кохонена, траекторное движение, система управления, ветровые возмущения, моделирование.

Стр. 3-11.

Литература

1. De Filippis L., Guglieri G., Quagliotti F. Path planning strategies for UAVS in 3D environments // Journal of Intelligent & Robotic Systems. 2012. Vol.65. P. 247-264.
2. Yakovlev K.S., Makarov D.A., Baskin E.S. Automatic path planning for an unmanned drone with constrained flight dynamics // Scientific and Technical Information Processing. 2015. Vol.42. No.5. P. 347-358.
3. Kothari M., Postlethwaite I. A probabilistically robust path planning algorithm for UAVs using rapidly-exploring random trees // Journal of Intelligent & Robotic Systems. 2013. Vol.71. No.2. P. 231-253.
4. Allgeuer P., Behnke S. Hierarchical and state-based architectures for robot behavior planning and control // Proceedings of 8th Workshop on Humanoid Soccer Robots, IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots. Atlanta. 2013.
5. Xavier J.A., Selvakumari S.R. Behavior architecture controller for an autonomous robot navigation in an unknown environment to perform a given task // International Journal of Physical Sciences. 2015. Vol.10. P. 182-191.
6. Никифорова Л.Н. Построение оптимальной траектории маловысотного полета на средних дистанциях // Авиакосмическое приборостроение. 2010. №3. С. 32-38.
7. Kanatnikov A.N., Shmagina E.A. Terminal control of aircraft motion // Computational Mathematics and Modeling. 2013. Vol.24. P. 327-341.
8. Karshakov E.V. Specifics of aircraft control algorithms in the case of aerial survey // Automation and Remote Control. 2013. Vol.74. No.12. P. 2173–2179.
9. Tkachev S.B., Liu W. Design of path following method for unmanned aerial vehicles using normal forms // IFACPapersOnLine. 2015. Vol.48. P. 10-15.
10. Pandey A., Parhi D.R. Multiple mobile robots navigation and obstacle avoidance using minimum rule based ANFIS network controller in the cluttered environment // International journal of Advanced Robotics and Automation. 2016. No.1. P. 1-11.
11. Кучеренко Е.И, Дрюк А.Д. Расширение методов интеллектуального управления сложными объектами //Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2014. Т.4. №3. C. 13-18.
12. Turpin M., Mohta K., Michael N., Kumar V. Goal assignment and trajectory planning for large teams of interchangeable robots // Autonomous Robots. 2014. Vol.37. P. 401-415.
13. Kuhn H. The hungarian method for the assignment problem // Naval research logistics quarterly. 1955. Vol.2. P. 83-97.
14. Хачумов М.В. Сетевая модель кластерного анализа // Прикладная физика и математика. 2013. №10. С. 80-86.
15. Khachumov M.V., Abramov N.S., Makarov D.A. Controlling flight vehicle Spatial Motion Along a Given Route // Automation and Remote Control. 2015. Vol.76. P. 1070-1080.
16. Хачумов М.В. Решение задачи следования за целью автономным летательным аппаратом // Искусственный интеллект и принятие решений. 2015. №2. C. 45-52.
17. Хачумов М.В. Решение задачи группового преследования цели в условиях возмущений (пространственный случай) // Искусственный интеллект и принятие решений. 2017. №2. C. 31-41.
18. Хачумов В.М. Аппаратные платформы и математическое обеспечение для бортовых систем управления малых летательных аппаратов // Научное обозрение. 2016. №7. С. 114-122.