Научная статья на тему 'ПОСТРОЕНИЕ ФОРМ УПРАВЛЯЕМОЙ ГРУППЫ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ'

ПОСТРОЕНИЕ ФОРМ УПРАВЛЯЕМОЙ ГРУППЫ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
44
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УПРАВЛЕНИЕ / ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ / ФОРМАЦИЯ / АЛГОРИТМ / ГРУППА

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Шашкина К.М., Девитт Д.В.

продемонстрированы результаты решения задачи построения форм группы управляемых беспилотных летательных аппаратов мультироторного и самолетного типов с использованием централизованного алгоритма и системы управления динамическим перестроением, а также результаты апробации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ПОСТРОЕНИЕ ФОРМ УПРАВЛЯЕМОЙ ГРУППЫ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ»

2. Холбаев Б.М., Юсупов И.Н., Шомуродов Б.Х. Водохозяйственное районирование территории аридной зоны (бассейна р. Кашкадарья) // Вестник науки и образования., 2019. №10. С. 53-56.

3. Холбаев Б.М., Рахимов О.Д., Исматова Н.И., Турсунова Н.Ш. Мониторинг влияния показателей эколого-мелиоративного состояния на урожай сельскохозяйственных культур в аридной зоне // Наука, техника и образование, 2019. № 4. С. 112-115.

4. Альсеитов Б.Д.Исследования сужения ствола скважин в интервалах залегания пластичных глин // В кн. Проблемы повышения эффективности нефтяной и нефтехимической промышленности Казахстана. Алма-Ата, 1981. С. 71-72.

5. Ангелопуло O.K., Аваков В.Э. Асбестовые буровые растворы // Нефтяник, 1982. № 11. С. 14-15.

6. Андресон Б.А., Бочкарев Г.П. Растворы на полимерной основе для бурения скважин //Обзорная информ. Сер. Бурение. М.: ВНИИОЭНГ, 1986. 56 с.

7. 7.A.C. 1139740. Адгезионный кольматант для минерализованных буровых растворов / Р.Г. Ахмадеев, У.С. Карабалин. Опубл. 1985. Бюл. № 6.

8. A.C. 664986. Безглинистая промывочная жидкость / М.М. Быстров, В.В. Курицын. Опубл. 1979. Бюл. № 20.

9. A.C. 82557. Безглинистая промывочная жидкость / B.C. Курицын, М.М. Быстров, Б.Я. Якубенко. Опубл. 1981. Бюл. № 16.

10. Байзаков М.К. Разработка буровых растворов и технологии их применения для разбуривания неустойчивых пород надсолевого комплекса юго-восточной части Прикаспийской впадины: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Уфа, 1992. 201 с.

11. Rakhimov O.D., Berdiyev Sh.J., Rakhmatov M.I., Nikboev A.T. Foresight In The Higher Education Sector of Uzbekistan: Problems and Ways of Development. // Psychology and Education Journal, 2021. 58 (3), 957-968. DOI: 10.17762/pae.v58i3.3029.

12. Рахимов О.Д., Муродов М.О., Рузиев Х.Ж. Таълим сифати ва инновацион технологиялар. Тошкент. «Фан ва технологиялар» нашриёти, 2016. 208 б.

13. Rakhimov O.D., Rakhimova D.O. Educational quality in the era of globalization. // Проблемы науки, 2021. № 1(60). С. 36-39. DOI: 10.24411/2413-2101-2021-10101.

14. Rakhimov O.D.1, Аshurova L. Types of modern lectures in higher education, technology of their design and organization. // Проблемы современной науки и образования, 2020. № 12(157), часть 1. С. 41-46. DOI: 10.24411/2304-2338-2020-11203.

ПОСТРОЕНИЕ ФОРМ УПРАВЛЯЕМОЙ ГРУППЫ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Шашкина К.М.1, Девитт Д.В.2

1Шашкина Ксения Михайловна - руководитель лаборатории; 2Девитт Дмитрий Владимирович - научный сотрудник, Центр технологий компонентов робототехники и мехатроники Университет Иннополис, г. Иннополис

Аннотация: продемонстрированы результаты решения задачи построения форм группы управляемых беспилотных летательных аппаратов мультироторного и самолетного типов с использованием централизованного алгоритма и системы управления динамическим перестроением, а также результаты апробации. Ключевые слова: управление, летательный аппарат, формация, алгоритм, группа.

DOI: 10.24411/2412-8236-2021-10701

Многие задачи могут быть выполнены только в случае применения нескольких летательных аппаратов при условии их согласованного группового взаимодействия. При управлении группой, организованной беспилотными летательными аппаратами, одной из важных задач является построение и удержание форм [1], представляющих собой определенные конфигурации группы.

Рассматриваемая система управления группой летательных аппаратов подразумевает автоматическую выдачу полетного задания в виде необходимой для выполнения конфигурации формации в ближайшей зоне пролета. Формы (рис.1) представляют собой совокупность точек пространства, в каждой из которых должен находиться один летательный аппарат из группы. Указанная совокупность точек пространства не закреплена за конкретным летательным аппаратом. Распределение между беспилотными летательными аппаратами указанной совокупности точек пространства происходит в зависимости от ближайшего положения каждого аппарата. При реализации алгоритма задание формаций происходит потоком входящих сообщений с координатами формы.

Рис. 1. Пример формации для 12 летательных аппаратов в форме "Окружность "

При переходе одного из аппаратов из зоны пролета в зону перестроения, формируется следующая необходимая для выполнения формаций в ближайшей зоне пролета по направлению движения. Далее происходит реконфигурирование группы, в процессе происходит интерполяция и предотвращение летательным аппаратом столкновения с другими объектами. При выполнении программы управления группой алгоритм повторяется на протяжении всего полета для сохранения устойчивости формации [2]. Алгоритм предотвращения столкновений реализован по методу потенциального поля [3]. Вектор интерполированной цели текущего беспилотного летательного аппарата является аттрактором, а корректирующие векторы -репеллерами. Рассматриваемый подход может быть использован для формирования группы БПЛА и дальнейшего совместного облета ими препятствий с сохранением заданной формации [1].

В каждый момент времени система пересчитывает данные, тем самым получая полную траекторию облета препятствия (в данном случае, другого беспилотного летательного аппарата).

Рассматриваемый алгоритм протестирован в среде-симуляторе с использованием цифровых двойников мультироторного беспилотного летательного аппарата с габаритами 0.52 х 0.7 х 0.11 м.

Трасса для тестирования в симуляторе была представлена в виде спортивного стадиона. Тестирование алгоритма и разработанной системы управления проведено с помощью скрипта судейской системы, оценивающей нарушения алгоритма. При полете группы беспилотного летательного аппарата учитывались время перестроения из одной формации в другую с прохождением зоны перестроения, суммарное среднее квадратичное отклонение между текущей точкой формации беспилотного летательного аппарата и его собственной координатой в каждый момент времени, количество вылетов, количество столкновений элементов группы беспилотных летательных аппаратов.

Проведенные тестовые модельные испытания продемонстрировали успешность выполнения данного алгоритма в предложенной нами системе тестирования.

Список литературы

1. Muslimov T.Z. and Munasypov R.A. "UAV Formation Flight Using Non-Uniform Vector Field and Fuzzy Self-Tuning PD-Control," 2018 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), 2018. Pp. 1-6. doi: 10.1109/RUSAUT0C0N.2018.8501769.

2. Devitt D., Morozov R., Medvedev М., Shapovalov I. and Konovalov G. "Implementation of the hybrid technology for quadcopter motion control in a complex non-deterministic environment", 2018. 18th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS), 2018. Pp. 451-456.

3. Кирильченко А.А., Колганов М.А., Платонов А.К. "Метод потенциалов в задаче выбора пути: история и перспективы", Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 2001. 040.

4. Galvez R.L. et al. "Obstacle avoidance algorithm for swarm of quadrotor unmanned aerial vehicle using artificial potential fields," TENCON 2017 - 2017 IEEE Region 10 Conference, 2017. Pp. 2307-2312, doi: 10.1109/TENC0N.2017.8228246.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ РОССИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Чернов О.И.1, Елисеева Е.А.2

1Чернов Олег Игоревич - бакалавр, кафедра электроэнергетических систем, Институт электроэнергетики Национальный исследовательский университет Московский энергетический институт; 2Елисеева Елизавета Алексеевна - магистрант, кафедра систем обработки информации и управления, Московский государственный университет им. Н.Э. Баумана, г. Москва

Аннотация: в статье анализируется современное состояние электрических сетей России и перспективы их развития.

Ключевые слова: ЛЭП, воздушные линии, надежность электроснабжения.

В настоящее время происходит непрерывный рост городов, предприятий, а значит, увеличиваются мощности электроприемников, растет их общее количество и протяженность линий электропередач. Одновременно с этим изменяются условия

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.