Algorithm for Numerical Calculations of Robotic Group Movement During Transport Mission

УДК 519.688:338.47

  • R.V. Meshcheryakov V.A. Trapeznikov Institute of Management Problems of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia) Email: mrv@ieee.org
  • A.A. Salomatin V.A. Trapeznikov Institute of Management Problems of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia) Email: aleksandr.salomatin@phystech.edu
  • D.V. Senchuk V.A. Trapeznikov Institute of Management Problems of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia) Email: tyxer2006@gmail.com
DOI_disc_logo https://doi.org/10.14258/izvasu(2021)1-19
Keywords: algorithm, unmanned aerial vehicles, group, numerical calculation

Abstract

The paper considers an algorithm for searching for the time of residential roof inspection using an unmanned aerial system, which incorporates unmanned aerial vehicles (UAV) of a multicopter type with a thermal imaging device as a transporting load. Algorithms and their implementation for the problem are considered. The problem of multicopter group movement with restrictions on load, range, roof height and other characteristics is solved. An original algorithm for the system functioning is proposed and justified. The advantage of the algorithm is a quick solution search, visibility and the ability to be verified by the user. There are some disadvantages, such as the resulting solution being suboptimal, the memory complexity growing exponentially, and the UAV charging time being out of consideration (in the absence of a replacement battery). The algorithm is implemented in the MatLab environment, and the example of calculations is presented, the computational experiment is conducted. In further research, it is planned to introduce a larger number of restrictions and conditions and also to test the dynamic change in logistics routes for UAV failures.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

R.V. Meshcheryakov, V.A. Trapeznikov Institute of Management Problems of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia)

доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией киберфизических систем

A.A. Salomatin, V.A. Trapeznikov Institute of Management Problems of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia)

инженер лаборатории киберфизических систем

D.V. Senchuk, V.A. Trapeznikov Institute of Management Problems of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia)

аспирант лаборатории киберфизических систем

References

Гладких Т.Я., Мигачев А.Н. Использование БПЛА для тепловизионного мониторинга объектов инфраструктуры с целью повышения энергетической эффективности : сб. трудов XIII Всероссийского совещания по проблемам управления ВСПУ-2019. М., 2019.

Вытовтов А.В., Калач А.В., Куликова Т.Н. Алгоритм распознавания пламени с борта беспилотного воздушного судна // Современные проблемы гражданской защиты. 2017. № 3 (24).

Колодкин Н.С., Винтер А.Р., Платонов В.Д., Житников А.А., Рублев М.В. Использование тепловизионного контроля в оценке энергосбережения зданий и сооружений // Наука, образование, инновации: пути развития : матер. X национальной (всероссийской) научн.-практич. конфер. Петропавловск-Камчатский, 2019.

Бисс А.А., Кочурова К.А., Пономарев Н.С. Экспериментальное определение потерь тепла здания с помощью тепловизора // Современные тенденции развития науки и технологий. Белгород, 2017. № 3-3.

Миляков Д.А. Новый подход к управлению большой группой беспилотных летательных аппаратов как системой с распределенными параметрами // XVI Национальная конфер. по искусственному интеллекту с междунар. участием КИИ-2018 (24-27 сентября 2018 г., Москва, Россия). Труды конференции. М., 2018. Т. 1.

Сапрыкин Р.В. Алгоритмы информационного взаимодействия интеллектуальных мобильных роботов при картографировании внешней среды функционирования // Известия Южного федерального ун-та. Технические науки. 2015. № 3 (164).

Chernukhin Y.V., Priemko А.А. Method of an environment mapping in neural network control system of adaptive mobile robot // Opt. Mem. Neural Networks. 2006. Vol. 1.

Кутахов В.П., Мещеряков Р.В. Принципы формирования модели оптимизации системы роботизированных авиационных средств : сб. трудов XIII Всероссийского совещания по проблемам управления ВСПУ-2019. М., 2019.

Павлова Н.В., Смеюха А.В. Повышение эффективности выполнения полетного задания современными маневренными летательными аппаратами // Труды МАИ. 2016. № 87. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=69703.

Нго К.Т., Соленая О.Я., Ронжин А.Л. Анализ подвижных роботизированных платформ для обслуживания аккумуляторов беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2017. № 95. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=84444.

Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Групповое управление движением мобильных роботов в неопределенной среде с использованием неустойчивых режимов // Труды СПИИРАН. 2018. № 5 (60).

Published
2021-03-17
How to Cite
Meshcheryakov R., Salomatin A., Senchuk D. Algorithm for Numerical Calculations of Robotic Group Movement During Transport Mission // Izvestiya of Altai State University, 2021, № 1(117). P. 112-115 DOI: 10.14258/izvasu(2021)1-19. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282021%291-19.
Issue
No 1(117) (2021): Izvestiya of Altai State University
Section
Математика и механика

Izvestiya of Altai State University is a golden publisher, as we allow self-archiving, but most importantly we are fully transparent about your rights.

Authors may present and discuss their findings ahead of publication: at biological or scientific conferences, on preprint servers, in public databases, and in blogs, wikis, tweets, and other informal communication channels.

Izvestiya of Altai State University allows authors to deposit manuscripts (currently under review or those for intended submission to Izvestiya of Altai State University) in non-commercial, pre-print servers such as ArXiv.

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

  1. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0) that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
  2. Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
  3. Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).