Разработка алгоритмов поиска оптимального маршрута для БЛА при наблюдении им наземных мобильных объектов

Введение и постановка задачи

В настоящее время в мире значительно повышает роль беспилотной авиации. Среди проблем, которые необходимо решить с помощью беспилотных летательных аппаратов, особое место занимают задачи наблюдения наземных объектов. В решении этой задачи чрезвычайно важно, оперативность в получении данных об объекте наблюдения. Существует ряд алгоритмов построения оптимального маршрута облета объектов, тем не менее, большинство из них рассчитана только на объекты основных средств, что значительно ограничивает их применимость для решения различных актуальных задач. В случае использования существующих алгоритмов, с учетом объектов основных средств, полученный оптимальный маршрут может оказаться далеко от оптимального, при движении, по крайней мере, один из наблюдаемых объектов. В связи с этим возникает необходимость в разработке алгоритмов, которые учитывают подвижность наблюдаемых объектов в решении задач поиска оптимального маршрута их покрытия, что позволит оптимально расходовать имеющиеся ресурсы (время, топливо) и, таким образом, повысить оперативность наблюдения.

Во многих случаях, для решения задач наблюдения наземных объектов целесообразно использовать группу БЛА для обеспечения оперативности получения информации о различных движущихся объектов, что приводит к необходимости разработки алгоритмов координации действий группы БЛА.

Важным является тот факт, что в разработке алгоритмов должны быть в состоянии вычислить маршруты оптимальные в очень короткий промежуток времени, так как будет выполняться в режиме реального времени в рамках программного обеспечения БЦВМ.

Данная диссертация посвящена разработке алгоритмов поиска оптимального маршрута для БЛА при наблюдении им-мобильных наземных объектов, а также алгоритмы оптимального распределения объектов между бла-БЛА. При разработке алгоритмов следует учитывать динамику БЛА в условиях воздействия на боковой ветер.

Исходные данные задачи являются:

· особенности БЛА;

· параметры движения БЛА (скорость движения, угол запуска курса;

· количество БЛА;

· исходное положение и характеристики движения наземных объектов;

· скорость боковой ветер;

· начальный и конечный пункты движения для каждого-бла-БЛА.

Постановка задачи

Для параметров объектов, бла, бла, погоды и окружающей среды должна определить оптимальную стратегию распределения объектов между БЛА и проложить оптимальный маршрут для каждого из БЛА. Критерием оптимальности следует считать минимальное время полета группы БЛА (время полета грумы БЛА это время, через которое последняя БЛА добраться до места назначения своего маршрута, при условии, что все бла-БЛА начали двигаться из начального пункта маршрута в один и тот же момент).