Статья

Название статьи ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫХ НЕОБИТАЕМЫХ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ НА БАЗЕ МУЛЬТИАГЕНТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Автор Л.А. Мартынова, А.И. Машошин
Рубрика РАЗДЕЛ I. ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ
Месяц, год 02, 2016
Индекс УДК 626
DOI
Аннотация Эффективность применения АНПА во многом зависит от возможностей его системы управления (СУ), создание которой представляет собой весьма нетривиальную задачу, поскольку она, кроме обеспечения выполнения поставленной задачи, должна принимать решение в различных трудно предсказуемых нештатных ситуациях. Кроме того, при принятии решения приходится учитывать большое количество ограничений, обусловленных автономностью аппарата, средой обитания, ограниченными ресурсами. Целью работы является обоснование целесообразности построения ИСУ АНПА на базе мультиагентной технологии, а также описание структуры и функционирования ИСУ АНПА как мультиагентной системы. Возрастающие сложности решаемых задач предопределяют необходимость использования современных подходов к проектированию СУ АНПА, наиболее ярких и перспективных из которых является мультиагентный подход. Реализация мультиагентного подхода в СУ АНПА заключается в представлении в виде агентов подсистем СУ АНПА, основными характерными чертами которых являются: каждая подсистема ИСУ АНПА должна содержать агента, осуществляющего управление данной подсистемой; для выполнения функций по управлению агент каждой подсистемы должен иметь возможность обмениваться информацией с агентами других подсистем, а также с техническими средствами своей подсистемы; для сокращения сложности создания агента конкретной подсистемы он может быть декомпозирован в несколько агентов с более простыми функциями. В качестве примера приведено описание функционирования ИСУ как мультииагентной системы при выполнения миссии, заключающейся в перемещении АНПА из одной точки в другую. Показано взаимодействие агентов между собой, их общение и принятие решения относительно действий подсистем АНПА. Тем самым показано сложное взаимодействие агентов подсистем АНПА. На самом деле оно еще значительно сложнее, поскольку приведенное краткое описание не учитывает взаимодействия агентов внутри подсистем, в том числе в условиях возникновения нештатных ситуаций, обусловленных как внешними (непредвиденные препятствия), так и внутренними (неисправности аппаратной части, сбои программного обеспечения, исчерпание запаса электроэнергии) причинами.

Скачать в PDF

Ключевые слова АНПА; мультиагентность; система управления; движение.
Библиографический список 1. Автономные подводные роботы. Системы и технологии / под ред. Агеева М.Д. – М.: Наука, 2005. – 398 с.
2. Инзарцев А.В. и др. Применение автономного необитаемого подводного аппарата для научных исследований в Арктике // Подводные исследования и робототехника. – 2007. – № 2 (4). – C. 5-14.
3. Гизитдинова М.Р., Кузьмицкий М.А. Мобильные подводные роботы в современной океанографии и гидрофизике // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. – 2010. – Т. 3, № 1. – С. 4-13.
4. Боженов Ю.А. Использование автономных необитаемых подводных аппаратов для исследования Арктики и Антарктики // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. – 2011. – Т. 4, № 1. – С. 4-68.
5. Millar G., Mackay L. Maneuvering under the ice // Sea technology. – 2015. – Vol. 56, No. 4. – P. 35-38.
6. Илларионов Г.Ю., Сиденко К.С., Бочаров Л.Ю. Угроза из глубины: XXI век. – Хабаровск: КГУП "Хабаровская краевая типография", 2011. – 304 с.
7. Белоусов И. Современные и перспективные необитаемые подводные аппараты ВМС США // Зарубежное военное обозрение. – 2013. – № 5. – C. 79-88.
8. Викторов Р.В., Илларионов Г.Ю., Квашнин А.Г. Двойное применение автономных необитаемых подводных аппаратов типа "REMUS" // Двойные технологии. – 2010. – № 3.
9. Кузьмицкий М.А., Гизитдинова М.Р. Мобильные подводные роботы в решении задач ВМФ: Современные технологии и перспективы // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. – 2011. – Т. 4, № 3. – С. 37-48.
10. Пшихопов В.Х., Сиротенко М.Ю., Гуренко Б.В. Структурная организация систем автоматического управления подводными аппаратами для априори неформализованных сред // Информационно-измерительные и управляющие системы. Интеллектуальные и адаптивные роботы. – М.: Изд-во «Радиотехника», 2006. – № 1-3. – Т. 4. – C.73-79.
11. Пшихопов В.Х. Позиционно-траекторное управление подвижными объектами. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. – 183 с.
12. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Структурный синтез автопилотов подвижных объектов с оцениванием возмущений // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 2006. – № 1. – С. 103-109.
13. Филаретов В.Ф., Лебедев А.В., Юхимец Д.А. Устройства и системы управления подводных роботов. – М.: Наука, 2005. – 270 c.
14. Киселев Л.В., Инзарцев А.В., Матвиенко Ю.В. О некоторых задачах динамики и управления пространственным движением АНПА // Подводные исследования и робототехника. – 2006. – № 2. – C. 13-26.
15. Инзарцев А.В., Львов О.Ю., Сидоренко А.В., Хмельков Д.Б. Архитектурные конфигурации систем управления АНПА // Подводные исследования и робототехника. – 2006. – № 1. – C. 18-30.
16. Ермолов И.Л. Расширение функциональных возможностей мобильных технологических роботов путем повышения уровня их автономности с использованием иерархической комплексной обработки бортовых данных: дис. … д-ра техн. наук, 2012. – 350 с.
17. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Адаптивное позиционное управление подвижными объектами, не линеаризуемыми обратной связью // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2015. – Т. 16, № 8. – С. 523-530.
18. Мартынова Л.А., Машошин А.И., Пашкевич И.В., Соколов А.И. Система управления – наиболее сложная часть автономных необитаемых подводных аппаратов // Морская радиоэлектроника. – 2015. – № 4 (54). – C. 23-32.
19. Мартынова Л.А., Машошин А.И., Пашкевич И.В., Соколов А.И. Интегрированная система управления автономного необитаемого подводного аппарата // Материалы 8-й Всероссийской мультиконференции по проблемам управления, Дивноморское, 28 сентября – 3 октября 2015г. – Т. 3. – С. 191-193.
20. Мартынова Л.А., Машошин А.И., Пашкевич И.В., Соколов А.И. Алгоритмы, реализуемые интегрированной системой управления АНПА // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2015. – № 1 (162). – C. 50-58.
21. Городецкий В.И., Грушинский М.С., Хабалов А.В. Многоагентные системы (обзор) // Новости искусственного интеллекта. – 1998. – № 2. – C. 64-116.
22. Ржевский Г.А., Скобелев П.О. Как управлять сложными системами? Мультиагентные технологии для создания интеллектуальных систем управления предприятиями. – Самара: Офорт, 2015. – 290 с.
23. Innocenti B. A multi-agent architecture with distributed coordination for an autonomous robot. Ph.D. dissertation – Universitat de Girona, 2009. – 146 p.

Comments are closed.