CC BY
99
Левашова Татьяна Викторовна
E-mail: [email protected].
Тел.: 88123288071.
Шилов Николай Германович
E-mail: [email protected].
Тел.: 88123288071.
Smirnov Alexander Viktorovich
Institution of the Russian Academy of Sciences St. Petersburg Institute for Informatics and Automation of RAS.
E-mail: [email protected].
39, 14th-line, St. Petersburg, 199178, Russia.
Phone: 88123282073.
Levashova Tatiana Viktorovna
E-mail: [email protected].
Phone: 88123288071.
Shilov Alexsandr Germanovich
E-mail: [email protected].
Phone: 88123288071.
УДК 004.896
З.В. Нагоев, JI.А. Габоева, З.А. Башоров
МУЛЬТИАГЕНТНЫЙ РОБОТИЗИРОВАННЫЙ ПОИСК НА ПРИМЕРЕ ЗАДАЧИ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАЗМИНИРОВАНИЯ
Разработан прототип саперного комплекса, ориентированный на применение концепции автоматического мультиагентного разминирования, реализация которой позволит организовать широкомасштабную ликвидацию противопехотных минных полей и повысить эффективность антитеррористической деятельности.
Мультиагентные системы; роботы-саперы.
Z.V. Nagoev, L.A. Gaboeva, Z.A. Bashorov
AUTOMAIC MINE CLEARING AS INSTANCE OF APPLICATION
OF MULTIAGENT ROBOTIC SEARCH
Sapper complex prototype oriented on use of automatic multi-agent demining concept is worked out. The full realization of the concept allows one to organize the big scaled demolition of infantry mine fields and to increase the efficiency of counter-terrorist activities.
Multi-agent systems; sapper robots; artificial intelligence.
Введение. В последние годы в области мехатроники, робототехники и искусственного интеллекта активно разрабатываются мультиагентные технологии и мультиагентные робототехнические системы [1].
Основные проблемы, сдерживающие развитие мультиагентных систем (МС), на , -тов. В работе [2] отмечается недостаточный уровень теоретической базы для создания систем управления распределенными мобильными системами. В частности, существенные ограничения связаны с проблемой повышения интеллектуальности агентов и децентрализации управления. Обзорные работы по МС: [3], [4], [5], [6], [7].
Проблему ликвидации минных полей можно отнести к разряду острых и .
межгосударственном уровне. Среди основных недостатков существующих робо-тов-саперов, на наш взгляд, следует указать работу только в режиме телеуправления, монопольный режим работы, отсутствие беспроводных интерфейсов, низкую проходимость и маневренность, высокую стоимость, низкую производительность.
Актуальность данной работы определяется необходимостью разработки систем автоматизированного разминирования, позволяющих организовать широкомасштабную ликвидацию минных полей в короткие сроки и за «р^умные» деньги.
1. Задача коллективного обезвреживания минных полей и мультиагент-ный роботизированный саперный комплекс. Мультиагентны й роботизированный саперный комплекс (МАРСК) предназначен для обезвреживания минных полей и должен состоять из множества самоходных модулей, которые коллективными действиями осуществляют обезвреживание отдельных боеприпасов или мин, -
средством отдельного транспортного средства.
Распределенная система управления перемещением отдельных модулей по минному полю и их действиями по поиску, идентификации и маркированию или уничтожению боеприпасов должна быть построена на основе интеллектуальной системы обработки информации и выработки команд для исполнительных механизмов.
: , осуществляющего разминирование в режиме автономной работы.
Задача данной работы состоит в реализации системы управления МАРСК и тестировании алгоритмов мультиагентного поиска и ликвидации мин с помощью .
2. Описание МАРСК. МАРСК включает в себя портативный командный
, , -
, - , - , роботов-тршыциков и сервис-робов (рис. 1).
Рис. 1. Состав системы
3. Система управления МАРСК и алгоритм мультиагентного поиска и уничтожения мин. Архитектура системы управления представлена на рис. 2. Подсистема пользовательского интерфейса включает в себя: командную консоль, окно протоколирования сообщений, панель управления роботами и окно визуализации эмуляции (рис. 3).
Рис. 2. Архитектура системы управления автономным роботом (иМЬ-диаграмма)
При разработке системы, для тестирования, отладки и контроля выполнения алгоритмов ее работы широко используется режим эмуляции (рис. 3).
Разведчик перемещается по минному полю в поперечном направлении. При этом сама транспортная платформа робота находится на участке поля, который уже очищен от мин, а рамка металлодетектора - над еще не проверенной частью полосы (рис. 4).
Рис. 3. Режим программной эмуляции: роботы МАРСК на минном поле
Для начала работы системе необходимо задать координаты исследуемого участка (поля). Агент-координатор формирует индивидуальные задания для разведчиков и роботов-тршыциков, таким образом, закрепляя за каждым из роботов
персональную «зону ответственности», которую в свою очередь, робот разбивает на узкие полосы по ширине своего участка. Получив координаты в соответствии с индивидуальным заданием, робот-р^ведчик выезжает на левый край первой полосы своего участка.
, , -ляет сообщение об обнаружении с координатами мины в единый список найден, .
Робот-тршыцик приступает к работе, как только найдена первая мина на принадлежащей ему «полосе ответственности». После разминирования робот-тральщик сообщает об этом агенту-координатору, который актуализирует цифровую карту местности.
. -ция автоматического мультиагентного разминирования, реализация которой позволит организовать широкомасштабную ликвидацию противопехотных минных полей и повысить эффективность антитеррористической деятельности.
Оператор Командный пункт Щ Разведчик Щ Тральщик
не обследованные участки участки, обработанные разведчиком участки, обработанные тральщиком ^ мины, помеченные разведчиком ф мины, уничтоженные тральщиком © репер
^____движение разведчиков
движение тральщиков | | "зона ответственности' разведчика П "зона ответственности' тральщика № 1 ‘зона ответственности' тральщика Ms 2
Рис. 4. Схема разминирования
Разработан прототип саперного комплекса, реализующий преимущества мультиагентности, одноосности транспортной платформы, беспроводности, низкой стоимости и работы в автономном режиме.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Тимофеев AM. Мультиагентое и интеллектуальное управление сложными робототехническими системами. Юбилейный сборник “Теоретические основы и прикладные задачи интеллектуальных информационных технологий”, посвящённый 275-летию РАН и 20-летию СПИИРАН. - СПб.: СПИИ РАН, 2001. - С. 71-81.
2. Каляев КА., Капустин СТ., Усачев Л.Ж. Основы построения распределенных систем управления коллективами роботов // Информационные технологии, 2005. - № 1.
3. Stone P., and Veloso M. (2000). Multiagent systems: a survey from a machine learning perspective. Autonomous Robots, 8(3).
4. Sycara K. (1998). Multiagent systems. AI Magazine, 19(2):79-92.
5. Weiss G., editor (1999). Multiagent Systems: a Modern Approach to Distributed Artificial Intelligence. MIT Press.
6. Vlasis N. A Concise Introduction to Multiagent Systems and Distributed AI. Univ. of Aams-terdam, 2003. - P. 76.
7. Wooldridge M. (2002). An Introduction to MultiAgent Systems. John Wiley & Sons.
Нагоев Зелимхан Вячеславович
Институт информатики и проблем регионального управления Кабардино-Балкарского научного центра РАН.
E-mail: [email protected].
360000, - , . , . . , 37- .
Тел.: 88662426552; факс: 88662423758.
Габоева Людмила Альбековна E-mail: [email protected].
Башоров Залим Анатольевич
E-mail: [email protected].
Nagoev Zalimhan Vjacheslavovich
Institute for Computer Sciences and Regional Management Problems of Kabardino-Balkarian RAS Scientific Center.
E-mail: [email protected].
37A, I. Armand street, Nalchik, Cabradino-Balkarian Republic, Russia.
Phone: 88662426552; fax: 88662423758.
Gaboeva Ljudmila Al'bekovna
E-mail: [email protected].
Bashorov Zalim Anatol'evich
E-mail: [email protected].
УДК 621.37.037
Н.П. Кириллов, Б.В. Соколов
АВТОНОМНЫЙ RFID-СЧИТЫВАТЕЛЬ С ФУНКЦИЕЙ ОПЕРАТИВНОГО ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ КОНТРОЛЯ
Приводится краткий обзор сфер возможного использования средств и методов радиочастотной идентификации в военном деле. Предлагается вариант мобильного считывателя радиочастотных меток для оперативного решения задач учета и контроля наличия различных материальных объектов в местах хранения.
Радиочастотная идентификация; дистанционная идентификация; инвентаризация; .
N.P. Kirillov, B.V. Sokolov
AUTONOMOUS RFID-READER WITH FUNCTION OF DECISION MAKING FROM RESULTS OF IDENTIFIABLE SUBJECTS CONTROL
The short review of spheres of possible use of means and methods of radio-frequency identification in military science is resulted. The variant of the mobile input reader of radio-frequency labels for the operative decision of problems of the account and the control ofpresence of various material objects in places of their storage is offered.
Radio-frequency identification; remote identification; inventory; the account of subjects.
RFID (Radio Frequency Identification) - это система радиочастотной идентификации или распознавания. Она позволяет снабдить практически любой материальный объект системой автоматической идентификации, позволяющей обнару-
, , , включая различную тару и упаковки [1].
