Стр. 42 - СПЕЦИАЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ ДЛЯ СИЛОВЫХ СТРУКТУР

СБОРНИК ДОКЛАДОВ

42

Самостоятельное выполнение операций автономными

робототехническими системами.

Сложность или невозможность решения многих целевых задач (ЦЗ) робото-

техническими системами (РС), управляемыми операторами, в экстремальных ус-

ловиях функционирования, в т.ч. в конфликтных ситуациях, определяется рядом

факторов, в частности:

• необходимостью решения оператором различных задач с множеством не-

определенных исходов в реальном времени;

• трудностью выполнения оператором параллельных процессов, в частности,

невозможностью наблюдения (слежения) за несколькими объектами интереса,

управления несколькими динамичными объектами одним оператором и т.д.;

• ограниченностью поля зрения оператора, затрудняющей принятие стратеги-

ческих решений и планирования.

Указанные факторы существенно ограничивают области и эффективность при-

менения РС.

Таким образом, создание РС, которые могут самостоятельно без участия опе-

ратора решать ЦЗ или, по крайней мере, самостоятельно выполнять отдельные типовые операции в экстремальных

условиях, является актуальной и практически важной задачей.

Как показывает анализ проводимых за рубежом перспективных исследований, например, по инициативе DARPA,

одним из важнейших направлений повышения эффективности РС является разработка методов, обеспечивающих их

автономное функционирование в сложных, неопределенных и изменяемых условиях. В то же время проблема создания

подобных автономных РС различных типов в общем случае остается не решенной.

Функционирование РС в штатных и нештатных (экстремальных) условиях отличается главным образом методикой

планирования их действий. Так, для штатных условий план действий РС может быть составлен заранее.

В нештатных, экстремальных (в т.ч. конфликтных) ситуациях их развитие является неопределенным и многоальтер-

нативным. Поэтому РС должны выбирать некоторый план действий из некоторого множества (может быть, неопреде-

ленного) альтернативных планов, руководствуясь оценкой текущей обстановки и соответствующих критериев эффек-

тивности. Наиболее сложной проблемой является реализация процедуры оценки текущей обстановки – «понимания»

ситуации.

Нами предлагаются методы оценки текущей обстановки, основанные на технологии анализа ситуаций. Под анализом

ситуаций здесь понимается процедура классификации (распознавание) ситуаций на основе описаний объектов и ме-

жобъектных отношений, существенных для решения поставленных ЦЗ [1]. Предлагаемая технология анализа ситуации

реализуется на основе использования:

1.

Баз данных (БД), формируемых заранее и содержащих сведения о возможных объектах (явлениях, процессах)

интереса и их атрибутах, в т.ч. карт местности;

2.

Баз знаний (БЗ), формируемых заранее и содержащих продукции, описывающие каузальные отношения между

объектами (явлениями, процессами);

3.

Описаний (моделей):

•

целевой задачи (ЦЗ);

•

состояния РС;

•

обстановки, учитывающей априорную и текущую информацию.

При этом, на основании анализа описаний ЦЗ и текущей обстановки определяются области интереса, а информация,

содержащаяся в описании состояния РС, позволяет оценить возможные ограничения на решение ЦЗ.

Вторым перспективным направлением развития РС является разработка методов согласованного управления груп-

пами РС. Подобная технология была разработана и опробована в МАИ на модельной задаче поиска мобильных наземных

объектов группой беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). После получения ЦЗ от оператора - группа БПЛА должна

самостоятельно определить области поиска, при необходимости разделиться на подгруппы, спланировать маршруты

полета к областям и траектории поиска, реализовать управления БПЛА на этапах полета к областям поиска и обратно, а

также при их обследовании. Были разработаны методы формального представления ЦЗ для использования в вычисли-

теле БПЛА, алгоритмы выделения областей интереса на основе анализа ситуаций, разделения исходной группы БПЛА на

подгруппы, планирования маршрутов. Выделены типовые режимы полета группой, на основе которых сформирован на-

бор типовых управлений. Комплексное моделирование процессов группового поиска объектов показало существенное

Ким Николай Владимирович,

профессор Московского

авиационного института

(национального

исследовательского

университета), кандидат

технических наук.