ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТА ГЕТЕРОГЕННОЙ ГРУППЫ БЕСПИЛОТНЫХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ 

Владислав Вадимович Шерстнев, соискатель, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: iit@pnzgu.ru 

623.746.4-519 

DOI

10.21685/2307-5538-2021-3-13 

Актуальность и цели. Объектом исследования является обеспечение безопасности полета беспилотных воздушных судов в составе гетерогенной группы в зоне чрезвычайной ситуации, предназначенных для локализации и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Предметом исследования являются предлагаемые зоны, или сферы безопасности, которые строятся в базовой системе координат, начало которой привязано к определенной точке зоны чрезвычайных ситуаций, вокруг каждого беспилотного воздушного судна или потенциально опасного объекта. Целью работы является разработка концепции применения (и рекомендаций по применению), в том числе построения вокруг каждого беспилотного воздушного судна и потенциально опасных объектов зон, или сфер безопасности, учета взаиморасположения данных зон, или сфер безопасности, пересечение которых в процессе полета беспилотного воздушного судна недопустимо, за счет чего достигается обеспечение защиты того или иного беспилотного воздушного судна от столкновения с препятствиями. Материалы и методы. Для описания процесса перехода от локальных систем координат, привязанных к конкретному беспилотному воздушному судну, в базовой системе координат используются матрицы однородного преобразования. Введено понятие сфер безопасности, а также адаптивных сфер безопасности, динамических радиусов адаптивных сфер безопасности. Результаты. Предложен подход к обеспечению защиты беспилотных воздушных судов, движущихся в составе гетерогенной группы в зоне чрезвычайной ситуации, от столкновений с препятствиями, в том числе друг с другом. Данный подход может использоваться при организации движения и взаимодействия объектов, действующих в составе многоагентных систем. Выводы. Методы, применяемые для перехода от локальных систем координат, привязанных к тому или иному беспилотному воздушному судну (БВС), к базовой системе координат, позволяют организовать движение гетерогенной группы БВС в зоне чрезвычайной ситуации. Разработанные концепция и рекомендации по построению вокруг каждого действующего в составе гетерогенной группы БВС и вокруг потенциально опасных объектов зоны чрезвычайной ситуации, зон или сфер безопасности, а также по учету взаиморасположения данных зон, или сфер безопасности, защищают каждое БВС от столкновения с препятствиями, а также повышают безопасность движения гетерогенной группы БВС в целом. 

Ключевые слова

беспилотное воздушное судно, гетерогенная группа, сфера безопасности, динамический радиус адаптивной сферы безопасности 

 Скачать статью в формате PDF

1. Шерстнев В. В., Бодин О. Н. Особенности использования беспилотных воздушных судов при проведении поисково-спасательных работ // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. 2019. Т. 1. С. 183–185.
2. Патент 2694528 Российская Федерация. Способ проведения поисково-спасательных работ / Шерстнев В. В., Бодин О. Н., Безбородова О. Е., Рахматуллов Ф. К., Герасимов А. И. ; заявитель и правообладатель ООО «Кардиовид», г. Пенза. № 2018139491 ; заявл. 07.11.2018 ; опубл. 16.07.2019, Бюл. № 20.
3. Шерстнев В. В., Безбородова О. Е., Петухов В. И. Выбор траектории полета беспилотных воздушных судов при мониторинге окружающей среды // Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации : материалы Междунар. науч.-техн. конф. «Шляндинские чтения – 2019» (г. Пенза, 28–30 октября 2019 г.). Пенза : Изд-во ПГУ, 2019. С. 143–146.
4. Матрицы поворота, углы Эйлера и кватернионы (Rotation matrices, Euler angles and quaternions). URL: https://api-2d3d-cad.com/euler_angles_quaternions/ (дата обращения: 28.05.2021).
5. Борисов О. И., Громов В. С., Пыркин А. А. Методы управления робототехническими приложениями. СПб. : Университет ИТМО, 2016. 108 с.