Автореферат (Планирование маршрута полета легкого беспилотного летательного аппарата с учетом действия ветра), страница 5

Это позволяет существенно экономить время на написание программ,упрощаетихверификациюиобеспечиваетвысокуювычислительнуюпроизводительность. Было предложено использовать такие программные продукты какMATLAB и CPLEX.19Дляиллюстрацииработоспособностипрограммно-алгоритмическогообеспечения приведен пример расчета замкнутого маршрута облета 165 точек,координаты которых случайным образом задаются в зоне полета размером 50 x 50километров.

Воздушная скорость БПЛА равна 16,67 м/с, а скорость юго-западного ветраравна 5,5 м/с. Расположение точек и найденный оптимальный маршрут приведены нарисунке 12. Время расчета составило 130 с.Рис. 12. Оптимальный маршрут облета при n = 165 точекВсе расчеты были проведены на компьютере с процессором Intel(R) i3-4160CPU@3.60GHz и оперативной памятью 16,00 ГБ.ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ1.

Показано, что для разомкнутых наискорейших маршрутов в отличии отзамкнутых может наблюдаться эффект уменьшения времени полета с ростом скоростиветра. Однако эта особенность становится менее ярко выраженной с ростом количестваточек, связываемых маршрутом [12].2. Предложен единый подход к математической формализации различныхпостановок задач планирования оптимального маршрута полета легкого БПЛА наоснове аппарата булева линейного программирования с последующим использованиемпри получении решения эффективной в вычислительном плане процедурыитеративного исключения «подциклов» [1,5].3. Сформулирован и решен ряд новых постановок задач оптимальноймаршрутизации полета БПЛА в поле постоянного ветра, предусматривающихиспользование разомкнутых маршрутов полета БПЛА с возможностью одновременноговыбора точек «старта» и «финиша» [1].4.

Предложена методика, позволяющая с учетом действия постоянного ветра взоне полета находить множество маршрутов легкого БПЛА, каждый из которыхсвязывает максимально возможное количество известным образом расположенныхравноценных точек, с учетом ограничения на продолжительность полета, а такжепринадлежащий этому множеству наискорейший маршрут [2, 7, 9].5. Предложена методика, позволяющая с учетом действия постоянного ветра взоне полета находить множество маршрутов легкого БПЛА, каждый из которых сучетом ограничения на продолжительность полета связывает такое подмножество20известным образом расположенных неравноценных точек, что эффект от их включенияв маршрут является максимальным [4, 8].6. Сформулирована и решена задача многокритериальной оптимизации намножестве маршрутов полета легкого БПЛА, обеспечивающих максимальный эффектот включения в маршрут неравноценных точек при ограничении на время полета.Решение задачи представляет собой парето-оптимальное множество.

При этом вкачестве дополнительных показателей эффективности используется фактическое времяполета по маршруту и количество точек в него входящих [4, 8].7. Проведен анализ нескольких разработанных автором вариантов программноалгоритмического обеспечения оптимальной маршрутизации полета легкогобеспилотного летательного аппарата в поле постоянного ветра. На основе анализаполученных оценок быстродействия, требующегося объема оперативной памяти ипредельных размеров устойчиво решаемых задач было выявлено преимуществопрограммно-алгоритмического обеспечения, в котором используются процедурапоследовательного исключения подциклов и функция cplexbilp пакета CPLEX [3, 10].8. Предложены принципы построения, программного комплекса решения задачмаршрутизации полета легких БПЛА, имеющего открытую архитектуру и состоящегоиз быстродействующего программного ядра, использующего функцию cplexbilp пакетаCPLEX, и специализированного периферийного программного обеспечения,обеспечивающего работу ядра [3, 10].9.

Разработан программный комплекс «UAVRouting» решения задач оптимальноймаршрутизации полета БПЛА, реализованный в среде MATLAB. Комплекс имеетразвитый графический интерфейс пользователя, обеспечивающий ввод-вывод данных,управление процессом решения задач маршрутизации различных типов и графическоепредставление результатов расчета [6].ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИПубликации в изданиях из рекомендованного ВАК Минобрнауки Россииперечня:1. Моисеев Д.В., Чинь В.М., Мозолев Л.А., Моисеева С.Г., Фам С.К.Маршрутизация полета легкого беспилотного летательного аппарата в полепостоянного ветра на основе решения разновидностей задачи коммивояжера //Электронныйжурнал«ТрудыМАИ»,2015,выпуск№79;http://trudymai.ru/published.php?ID=55782.2. Моисеев Д.В., Чинь В.М.

Маршрутизация полета легкого беспилотноголетательного аппарата в поле постоянного ветра с учетом ограничения напродолжительность полета // Мехатроника, Автоматизация, Управление, Том 17, № 3,2016. c. 206-210.3. Моисеев Д.В., Чинь Ван Минь Вычислительные аспекты и прикладноепрограммное обеспечение оптимальной маршрутизации полета легкого беспилотноголетательного аппарата в поле постоянного ветра // Интернет-журнал«НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 9, №3 (2017) http://naukovedenie.ru/PDF/102TVN317.pdf(доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.4. Моисеев Д.В., Чинь В.М., Моисеева С.Г.

Исследование и решение задачимаршрутизации облета легким беспилотным летательным аппаратом неравноценных21точек в поле постоянного ветра // Авиакосмическое приборостроение, 2017 г. № 12, с.12-21.Публикации в других научных изданиях:5. Чинь В.М., Моисеев Д.В., Мозолев Л.А., Моисеева С.Г., Фам С.К. Систематиказадач маршрутизации полета легкого беспилотного летательного аппарата как задачбулевого линейного программирования и их решение.

Тезисы докладов 13-йМеждународной конференции «Авиация и космонавтика – 2014». 17-21 ноября 2014года. Москва. – СПб.: Мастерская печати, 2014 – с. 682 – 683.6. Чинь В.М., Моисеев Д.В., Мозолев Л.А., Фам С.К. Разработка программногокомплекса для исследования алгоритмов решения задач маршрутизации полетабеспилотного летательного аппарата. Тезисы докладов 13-й Международнойконференции «Авиация и космонавтика – 2014». 17-21 ноября 2014 года. Москва.

–СПб.: Мастерская печати, 2014 – с. 341 – 342.7. Чинь В.М., Моисеев Д.В., Моисеева С.Г., Фам С.К. Маршрутизация полеталегкого беспилотного летательного аппарата в поле постоянного ветра при ограничениина продолжительность полета. Тезисы докладов 20-ой Международной конференции"Системный анализ, управление и навигация», с 28 июня по 5 июля 2015 г., РФ, г.Евпатория (Крым).

– М.: МАИ, 2015 – c.167-168.8. Моисеев Д.В., Чинь В.М., Моисеева С.Г., Фам С.К. Маршрутизация облеталегким беспилотным летательным аппаратом неравноценных объектов в полепостоянного ветра с учетом ограничения на время полета по маршруту. Тезисыдокладов 14-ой Международной конференции «Авиация и космонавтика», с 16 по 20ноября 2015 г., РФ, г. Москва, Московский авиационный институт.9. Чинь В.М. Особенности алгоритма маршрутизации полета беспилотноголетательного аппарата при наличии ограничений на продолжительность полета.

Тезисыдокладов XLII Международной молодежной научной конференции «Гагаринскиечтения – 2016», с 5 по 19 апреля 2016 г., РФ, г. Москва. т. 2 – М.: Московскийавиационный институт (национальный исследовательский университет), 2016 – с. 32 –33.10. Чинь В.М., Моисеев Д.В., Моисеева С.Г., Фам С.К. Опыт программноалгоритмического обеспечения маршрутизации полета беспилотного летательногоаппарата. Тезисы докладов 15-й Международной конференции «Авиация икосмонавтика – 2016».

14-18 ноября 2016 года. Москва. – Типография «Люксор», 2016– с. 153.11. Чинь В.М. Задача маршрутизации полета легкого беспилотного летательногоаппарата при различных моделях ветра. Тезисы докладов XLIII Международноймолодежной научной конференции «Гагаринские чтения – 2017», с 5 по 20 апреля 2017г., РФ, г. Москва. – М.: Московский авиационный институт (национальныйисследовательский университет), 2017 – с.

136 – 137.12. Чинь В.М., Моисеев Д.В., Моисеева С.Г., Фам С.К. Параметрический анализзадачи оптимизации разомкнутых маршрутов полета в поле постоянного ветра. Тезисыдокладов 22-ой Международной конференции "Системный анализ, управление инавигация», с 2 июля по 9 июля 2017 г., РФ, г. Евпатория (Крым). – М.: Изд-во МАИ,2017 – c.155-156.22.