Работа представляет собой краткий обзор состояния дел в области разработки систем управления беспилотными летательными аппаратами вертолетного типа. Изложены
Скачать 413.41 Kb.
|
| “десант ” в виде автономного робота, который, перемещаясь по земле, подобрался на расстояние вытянутой руку к злоумышленнику, обе6спечивая передачу цветного видеоизображения на пульт управления.оператора. После того как злоумышленник покинул свое убежише автономный наземный робот вновь погрузился на вертолет и комплекс получил возможность дальнейшего отслеживания перемещений злоумышленника 3.2 Система управления автономным вертолетом на основе поведенческих реакций Трудности, с котрыми сталкиваются разработчики систем управления применительно к дистанционно-пилотируемым аппаратам вертолетного типа общеизвестны [ 1],[2]. Бурный прогресс в области микропроцессорной техники последнего десятилетия открыл реальные возможности для примения систем поколения нового поколения, накопленных в рамках развития методов искусственного интеллекта. Наиболее впечатляющих результатов в этом направлении добилась группа исследователей из Южно-Калифорнийского университета. В силу этого представляется небезинтересным проследить путь, пройденный этой группой. Работа по созданию вертолета автомата были начаты Montgomery в 1992 с создаания вертолета-робота AFV (Autonomous Flying Vehicle), предназначенного для участия в открытом первенстве США по автономным вертолетам. Через два года, в 1994 году накопленный опыт был воплощен в следующем роботе AVATAR-1 (Autonomous Vehicle Aeral Tracking And Retrieval), который в свою очередь в 1997 г передал эстафету следующему вертолету-роботу AVATAR-2 (Autonomous Vehicle Aeral Tracking And Reconnaissance). Последний проект финансировался министерством обороны, что существенно увеличило финансовые возможности этой группы исследователей. Однако, почти наверняка, это приведет к тому, что вновь получаемые результаты будут закрыты от открытого рапространения. Сравнительные характеристики вертолетов-роботов, разработанных и ислледованных этой группой приведены в таблице 3.3, а их внешний вид приведен на рис. 3.1. Для преодоления трудностей, связанных при применении классической теории управления группой Montgomery была использована система управления на основе поведенческих реакций с использованием нейронных сетей. Идея использования многоуровневой системы управления, которая и получила в дальнейшем название системы управления на основе поведенческих реакций, принадлежит Бруксу. Основопологающая работа для этого направления была опубликована еще в 1986 году [3]. Далее эти идеи были развитв в работе [4], а также в кандидатской диссертации Montgomery, до недавнего времени доступной в Internet. Архитектура системы управления на основе поведенчеких реакций (Behavior-Based Architecture) подразумевает представление структуры управляющего алгоритма многоканальной системы управления в виде совокупности относительно простых и по возможности минимально связанных друг с другом вычислительных модулей, которые назаваются поведенческими реакциями (behavior). Каждая поведенческая реакция ответственна за решение конкретной управленческой задачи. В соответствии с рускоязычной теринологией наиболее близкий перевод для понятия поведенческая реакция представляет понятие “контур управления”. Архитектура системы управления AVATAR с использованием поведенческих реакций приведен на рис.3.2. Архитектура системы управления такого рода фактически представляет собой описание структуры информационных связей между разными контурами управления, определяется на этапе проектирования и является жестко фиксированной. При таком подходе, общая задача управления разбивается на ряд модулей (поведенческих реакций). Каждая реакция отвечает за конкретную задачу управления. Эти эадачи выполняются параллельно и имеют своей целью обеспечение выполнение задачи, поставленной перед роботом. Поведенческие реакции структурируются введением многоуровневой системы. Уровни классифицируются скоростями выполнения поведенческих реакций. В соответствии с таким построением системы разные поведенческие реакции могут использовать показания с одних и тех же датчиков и, соответственно, возмущения, которые представляют собой разницу между поставленной для поведенческой реакции целью и реальным состоянием объекта управления, отрабатываются параллельно по каждому из каналов. Текущее состояние объекта управления оценивается по показаниям датчиков, которые могут использоваться поведенческими реакциями разных уровней. Цели для поведенческих реакций представляют способы описания требуемых траекторий системы в пространствет состояний. На высшем уровне решаются долгосрочные задачи, стоящие перед роботом: cледование заданной траектории, обеспечение требуемой ориентации в прстанстве при следовании по заданной траектории и т.п. Эти задачи формулируются на основе команд, поступающих с центрального пункта управления или оператора полета, а также на основе показаний датчиков (текущее состояние вертолета). Средний уровень системы управления обеспечивает необходимые “модули” для выполнения высокоуровневых команд, которые представляют собой выполнение ряда “элементарных” маневров, выпоняемых вертолетом: переход на новую требуемую высоту, обеспечение требуемой пространственной ориентации вертолета и т.п. Таблица 3.3 Характеристики автономных вертолетов на разных этапах проекта AVATAR
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | 2 Общая характеристика систем управления Однако до второй мировой войны радиоуправление практического применения, по существу, не получило. Положение резко изменилось, начиная... |  | Реферат по истории аэрокосмической техники Описание систем управления... В связи с большей взлетной массой мини-бла их полезная нагрузка по своему функциональному составу наиболее полно представляет состав... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Введите аннотацию документа. Аннотация обычно представляет собой краткий обзор содержимого документа. Введите аннотацию документа.... | | Программа, соответствующая требованиям фгос; пояснительная записка Введите аннотацию документа. Аннотация обычно представляет собой краткий обзор содержимого документа. Введите аннотацию документа.... |
| Образовательный стандарт высшего профессионального образования московского... Направление подготовки 161101 «Системы управления летательными аппаратами» утверждено приказом Министерства образования и науки Российской... | | Исследование систем управления процесс определения организационной... Место исследований систем управления в комплексе дисциплин по теории и практке управления |
| Сертификационные работы по специальности Работа представляет собой тематический обзор современной литературы с собственными выводами и практическими рекомендациями | | Принципы построения систем поддержки принятия решений для оценки... Объект внимания данной работы представляет собой систему поддержки принятия решений (сппр) для оценки функционального состояния лица... |
| Рабочая программа дисциплины Управление рисками в туризме Направление подготовки 100400 «Туризм» Дисциплина «Управление рисками в туризме» представляет собой элемент подготовки студентов в области оценки и разработки системы управления... | | Реферат на тему «Физиология нервной системы» Организм человека представляет собой сложную высокоорганизованную систему, состоящую из функционально связанных между собой клеток,... |
| Программа по военно-патриотическому воспитанию программа представляет... Программа представляет собой комплекс проектов, акций, творческих дел и разовых мероприятий, направленных на реализацию задач патриотического... | | 1 обзор и анализ современного состояния создания систем компьютерного обучения Эксплуатация водного транспорта и транспортного оборудования/ 180000 "Морская техника" |
| Проект Профессиональный стандарт Специалист по проектному управлению... ... | | Ежегодный доклад о деятельности Уполномоченного по правам ребенка... Презентация представляет собой наглядное пособие, с помощью которого студент иллюстрирует свой доклад к дипломной (курсовой) работе.... |
| Анализ существующей кадровой политики Глобальный и крутой поворот в истории развития нашей страны от социалистического хозяйства к экономике рыночно-предпринимательского... | | Методические указания по изучению дисциплины Дисциплина-специализации... Ного раскрытия, расследования и предупреждения преступлений рассматриваемой категории. От уровня овладения данным спецкурсом зависит... |
