Труды СПИИРАН
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Информатика и автоматизация:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Труды СПИИРАН, 2019, выпуск 18, том 2, страницы 267–301
DOI: https://doi.org/10.15622/sp.18.2.267-301
(Mi trspy1046)
 

Эта публикация цитируется в 6 научных статьях (всего в 6 статьях)

Робототехника, автоматизация и системы управления

Двухуровневый эволюционный подход к маршрутизации группы подводных роботов в условиях периодической ротации состава

И. В. Бычков, М. Ю. Кензин, Н. Н. Максимкин

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт динамики систем и теории управления им. В.М. Матросова (ИДСТУ СО РАН)
Аннотация: Применение скоординированных групп автономных подводных роботов представляется наиболее перспективной и многообещающей технологией, обеспечивающей решение самого широкого спектра океанографических задач. Групповое выполнение комплексных широкомасштабных миссий, как правило, связано с длительным пребыванием роботов в заданной акватории, что в условиях ограниченной энергоемкости аккумуляторных батарей возможно только при наличии специализированных док-станций для ее пополнения. С целью обеспечения высокого уровня работоспособности действующей группировки возникают две параллельные задачи: эффективно распределить задания миссии между членами группы и определить порядок подзарядки роботов на длительном промежутке времени. При этом необходимо учитывать, что реальные робототехнические системы функционируют в динамической подводной среде, а значит, могут подвергаться влиянию непредвиденных событий и различного рода неполадок.
В данной статье предлагается двухуровневый подход к динамическому планированию групповой стратегии, основанный на декомпозиции миссии на последовательность рабочих периодов с обязательным сбором действующей группировки по окончанию каждого из них. Задача планировщика на верхнем уровне заключается в составлении такого расписания циклов зарядки для всех аппаратов в группе, которое обеспечивало бы своевременное пополнение батарей при недопущении одновременной зарядки большого количества роботов. На основе выбранного расписания осуществляется декомпозиция миссии таким образом, чтобы каждый сбор группы сопровождался либо выходом робота из группы для осуществления подзарядки, либо возвращением в группу уже заряженного аппарата. Такая схема позволяет отслеживать статус группы и осуществлять оперативное перепланирование при изменении ее состава. Маршрутизация группы на каждом рабочем периоде осуществляется низкоуровневым планировщиком, работающим на графе целей и учитывающим технические возможности всех аппаратов в группе, а также все действующие ограничения и требования к выполнению конкретных задач. В статье предлагается эволюционный подход к децентрализованной реализации обоих планировщиков с применением специализированных эвристик, процедур улучшения решений и оригинальных схем кодирования и оценки решений; приводятся результаты вычислительных экспериментов.
Ключевые слова: автономные подводные роботы, групповое управление, задача составления расписания, задача маршрутизации транспорта, эволюционные алгоритмы.
Финансовая поддержка Номер гранта
Российский научный фонд 16-11-00053
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 16-11-00053).
Поступила в редакцию: 24.01.2019
Реферативные базы данных:
Тип публикации: Статья
УДК: 681.5
Образец цитирования: И. В. Бычков, М. Ю. Кензин, Н. Н. Максимкин, “Двухуровневый эволюционный подход к маршрутизации группы подводных роботов в условиях периодической ротации состава”, Тр. СПИИРАН, 18:2 (2019), 267–301
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{BycKenMak19}
\by И.~В.~Бычков, М.~Ю.~Кензин, Н.~Н.~Максимкин
\paper Двухуровневый эволюционный подход к маршрутизации группы подводных роботов в условиях периодической ротации состава
\jour Тр. СПИИРАН
\yr 2019
\vol 18
\issue 2
\pages 267--301
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/trspy1046}
\crossref{https://doi.org/10.15622/sp.18.2.267-301}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=37305494}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/trspy1046
  • https://www.mathnet.ru/rus/trspy/v18/i2/p267
  • Эта публикация цитируется в следующих 6 статьяx:
    Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Информатика и автоматизация
    Статистика просмотров:
    Страница аннотации:215
    PDF полного текста:134
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024