Планирование пространственного маршрута полета беспилотного летательного аппарата с использованием методов частично целочисленного линейного программирования

Представлен новый подход к решению задачи планирования пространственного маршрута полета беспилотного летательного аппарата в режиме реального времени, в основе которого положен метод частично целочисленного линейного программирования. Данный алгоритм, полностью учитывающий ограничения на маневренные качества беспилотного летательного аппарата, особенно эффективен в условиях полета в неизвестных средах или в ситуации постепенного уточнения информации об окружающей среде в процессе реального полета. Результаты моделирования разработанного алгоритма подтвердили эффективность предложенного подхода при решении задачи управления движением беспилотного летательного аппарата в режиме реального времени с облетом препятствий.

Литература

[1] Тань Лиго, Фомичев А.В., Лю Ян. Решение задачи планирования полета малогабаритного беспилотного летательного аппарата в условиях городской среды // Автоматизация и современные технологии. 2015. № 7. С. 19-24.

[2] Тань Лиго, Фомичев А.В. Планирование траектории беспилотного летательного аппарата при помощи метода управления с прогнозирующими моделями // Труды XXXVIII академических чтений по космонавтике, посвященных памяти академика С.П. Королева и других выдающихся отечественных ученых-пионеров освоения космического пространства. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. С. 489-494.

[3] Тань Лиго, Фомичев А.В. Планирование маршрута полета малогабаритных летательных аппаратов в условиях неопределенности в реальном режиме времени // Междунар. науч.-техн. конф. "Информационные системы и технологии" ИСТ-2015, Н. Новгород, 2015. С. 273-276.

[4] Yoshiaki Kuwata. Real-time Trajectory Design for Unmanned Aerial Vehicles using Receding Horizon Control: the example of the Massachusetts Institute of Technology: Dissertation Ph.D. watered. Sciences, 2003. 151 p.

[5] Richards A.G., How J.P. Mixed-integer programming for control // Proceedings of the American Control Conference. 2005. Vol. 4. P. 2676-2683.

[6] Jadbabaie A. Receding Horizon Control of Nonlinear Systems: A Control Lyapunov Function Approach: PhD Dissertation. California Institute of Technology. Pasadena. 2000. 120 p.

[7] Schouwenaars T., Moor B.D., Feron E., How J. Mixed integer programming for multi-vehicle path planning. Proceedings of the European Control Conference 2001. 2001. P. 2603-2608.

[8] Dunbar W.B., Murray R.M. Model predictive control of coordinated multi-vehicle formations. Proceedings of the 41st IEEE Conference on Decision and Control. Las Vegas. 2002. Vol. 4. P 4631-4636.

[9] Collection of Chinese weapons // www.zgjunshi.com: daily Internet edition, 20.07.2010. URL: http://www.zgjunshi.com/Article/Class38/Class60/Class68/201007/20100729132319.html (дата обращения 24.05.2015).

[10] Мушенко А.С. Синергетический синтез законов взаимосвязанного управления продольным движением летательных аппаратов // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2006. Т. 61. № 6. С. 222-226.

[11] О возможности построения бесплатформенного управляющего навигационно-гравиметрического комплекса беспилотного летательного аппарата / А.А. Афонин, А.С. Сулаков, Г.Г. Ямашев, Д.А. Михайлин, Л.А. Мирзоян, Д.В. Курмаков // Электронный. журнал "Труды МАИ". 2013. № 66. URL: http://mai.ru/publications/index.php?ID=40812 (дата обращения 4.06.2015).

[12] Плотников А.Д. Математическое программирование: экспресс-курс. Минск: Новое знание, 2007. 171 с.

[13] Ren Bo, Yu Lei, Han Lixun. On path planning for UAVs based on adaptive ant system algorithm. Electronics Optics and Control. 2007. Vol. 6. No. 14. P. 36-39.