RU2781391C2 - Method for decentralized control of distributed generalized network including movable robotic means and docking stations - Google Patents

Method for decentralized control of distributed generalized network including movable robotic means and docking stations Download PDF

Info

Publication number
RU2781391C2
RU2781391C2 RU2020143008A RU2020143008A RU2781391C2 RU 2781391 C2 RU2781391 C2 RU 2781391C2 RU 2020143008 A RU2020143008 A RU 2020143008A RU 2020143008 A RU2020143008 A RU 2020143008A RU 2781391 C2 RU2781391 C2 RU 2781391C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stations
station
elements
interaction
network
Prior art date
Application number
RU2020143008A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020143008A (en
Inventor
Вячеслав Хасанович Пшихопов
Михаил Юрьевич Медведев
Владимир Александрович Костюков
Василий Владимирович Савченко
Валентин Юрьевич Евтушенко
Original Assignee
Владимир Александрович Костюков
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Александрович Костюков filed Critical Владимир Александрович Костюков
Publication of RU2020143008A publication Critical patent/RU2020143008A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2781391C2 publication Critical patent/RU2781391C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: robotics.
SUBSTANCE: invention relates to a method for decentralized control of a distributed generalized network of movable robotic means and docking stations. For decentralized control, decentralized interaction is performed between each pair formed by a movable robotic means performing the movement and a docking station. Maintenance of robotic means or their disabling are determined by an operator or an automated command link in a certain way by the specified criteria of network functioning, taking into account accumulated information about previous interactions.
EFFECT: increase in the efficiency of autonomous functioning of a group of movable robotic means.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к методам управления в технических роботизированных распределенных системах, включающих объекты двух разных типов, между парами разнородных объектов каждой такой системы должно устанавливаться и производиться взаимодействие, с той или иной периодичностью, для того чтобы достигнуть цели функционирования этой системы.The invention relates to control methods in technical robotic distributed systems, including objects of two different types, between pairs of heterogeneous objects of each such system, interaction must be established and performed, with one or another periodicity, in order to achieve the goal of functioning of this system.

В работе [1 - A Distributed Framework for Energy Trading Between UAVs and Charging Stations for Critical Applications)), Vikas Hassija, Vinay Chamola, Dara Nanda Gopala Krishna and Mohsen Guizani, Fellow IEEE, 2020], рассматривается диалоговая модель взаимодействия станции подзарядки с БПЛА группы, позволяющая обеспечить балансировку предложения и спроса на электроэнергию, а также безопасную и надежную покупку БПЛА энергии у станции.In [1 - A Distributed Framework for Energy Trading Between UAVs and Charging Stations for Critical Applications)), Vikas Hassija, Vinay Chamola, Dara Nanda Gopala Krishna and Mohsen Guizani, Fellow IEEE, 2020], a dialog model of interaction between a charging station and an UAV is considered group, which allows balancing the supply and demand for electricity, as well as the safe and reliable purchase of energy by UAVs from the station.

В работе [2 - «Energy-controlled Optimization Algorithm for Rechargeable Unmanned Aerial Vehicle Network)), Li Li,Jie Wu,Yixiang Xu, Jun Che, Jin Liang, 2017], решается задача максимизации времени функционирования каждого БПЛА группы на основе решения соответствующей задачи коммивояжера.In [2 - "Energy-controlled Optimization Algorithm for Rechargeable Unmanned Aerial Vehicle Network)", Li Li, Jie Wu, Yixiang Xu, Jun Che, Jin Liang, 2017], the problem of maximizing the operation time of each UAV group is solved based on the solution of the corresponding traveling salesman problem.

Рассматриваемые в статьях [1-2] модели взаимодействия БПЛА группы со станциями подзарядки не учитывают локальные факторы, влияющие на эффективность выполнения БПЛА своих задач и вызванные подготовкой к взаимодействиям с отдельными станциями и самими этими взаимодействиями; не учитывают эволюцию этих факторов во времени. Кроме того, эти модели исходят из неограниченного запаса энергии на каждой станции, что может иметь место только при подключении таких станций к централизованной энергосети. Это есть существенное ограничение таких моделей, исключающих рассмотрение станций подзарядки на основе возобновляемых источников энергии.The models of interaction between UAVs of a group and recharging stations considered in articles [1-2] do not take into account local factors that affect the efficiency of UAVs performing their tasks and are caused by preparation for interactions with individual stations and these interactions themselves; do not take into account the evolution of these factors over time. In addition, these models assume an unlimited supply of energy at each station, which can only be the case when such stations are connected to a centralized power grid. This is a significant limitation of such models, which exclude the consideration of recharging stations based on renewable energy sources.

Работы [1-2] будем считать аналогами.Works [1-2] will be considered analogues.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является «MULTI-USE UAV DOCKING STATION SYSTEMIS AND METHODS)) (патент US 9387928B1, опубл. 12.07.2016). В этом патенте рассмотрен обобщенный централизованный метод управления функционированием группой подвижных автономных объектов разной природы для реализации таких задач, как перевозка грузов, подзарядка и ремонт на станциях обслуживания и т.п., с учетом обратной связи от датчиков, измеряющих текущие значения пространственного поля величин, характеризующих среду функционирования группы мобильных роботов.Of the known technical solutions, the closest in technical essence to the claimed method is "MULTI-USE UAV DOCKING STATION SYSTEMIS AND METHODS)) (patent US 9387928B1, publ. 12.07.2016). This patent considers a generalized centralized method for managing the operation of a group of mobile autonomous objects of various nature for the implementation of such tasks as the transportation of goods, recharging and repair at service stations, etc., taking into account feedback from sensors that measure the current values of the spatial field of quantities, characterizing the environment of functioning of a group of mobile robots.

В этом патенте раскрыты системы и способы обеспечения взаимодействия многоцелевых стыковочных станций с подвижными роботизированными средствами (ПРС). Док-станции могут быть объединены в сеть с центральным пультом управления и множеством ПРС. Док-станции могут включать в себя ряд услуг, облегчающих наведение и обслуживание ПРС. Док-станции могут включать оборудование для обработки доставляемых грузов/ посылок и могут выполнять функции как конечного пункта назначения, так и узла доставки. Док-станции могут расширить площадь действия ПРС, предоставив последним возможность подзарядки / дозаправки. В случае ПРС с электрическими движителями подзарядка может быть контактной или безконтактной.This patent discloses systems and methods for ensuring the interaction of multi-purpose docking stations with mobile robotic vehicles (MRS). Docking stations can be networked with a central control panel and multiple PRSs. Docking stations may include a number of services to facilitate the pointing and maintenance of the MRS. Docking stations may include equipment for the handling of delivered goods/packages and may serve as both the final destination and the delivery hub. Docking stations can expand the coverage of the PRS by providing the latter with the ability to recharge / refuel. In the case of PRS with electric propulsion, recharging can be contact or non-contact.

Док-станции могут включать в себя средства навигации для направления беспилотных летательных аппаратов к стыковочным станциям и предоставления маршрутной информации от центрального пульта управления. Эти станции могут быть снабжены специальным измерительным оборудованием для оценивания текущих характеристик состояний ПРС, в частности, беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), самой станции, окружающей среды в окрестности станции (например, метеорологическое оборудование).The docking stations may include navigation aids for guiding the drones to the docking stations and providing route information from a central control unit. These stations can be equipped with special measuring equipment for estimating the current characteristics of the states of the MRS, in particular, unmanned aerial vehicles (UAVs), the station itself, the environment in the vicinity of the station (for example, meteorological equipment).

Док-станции могут быть встроены в существующие конструкции, такие как вышки сотовой связи, осветительные и электрические опоры, а также здания. Док-станции могут также включать автономные конструкции для предоставления дополнительных услуг в недостаточно обслуживаемых районах.Docking stations can be built into existing structures such as cell towers, lighting and electrical poles, and buildings. Docking stations may also include stand-alone structures to provide value-added services in underserved areas.

Основой заявляемого в прототипе метода планирования траекторий движения каждого ПРС группы и управления взаимодействием ПРС с док-станциями является централизованное принятие решений оператором на основе: а) целей и задач функционирования группы ПРС; б) текущих данных, приходящих с измерительной аппаратуры станций и, возможно, каждого ПРС группы; в) прочих данных, приходящих от других источников и связанных с текущим или будущим процессами функционирования группы ПРС и док-станций.The basis of the proposed in the prototype method for planning the trajectories of the movement of each RRS of the group and managing the interaction of the RRS with docking stations is the centralized decision-making by the operator based on: a) the goals and objectives of the functioning of the RRS group; b) current data coming from the measuring equipment of the stations and, possibly, from each ORS of the group; c) other data coming from other sources and related to the current or future processes of the functioning of the PRS group and docking stations.

Недостатками способа, заявленного в прототипе, являются: 1) отсутствие возможности децентрализованного управления в системе, что существенно ограничивает область применимости метода этого патента. Степень этого ограничения растет с увеличением числа элементов системы, количества потенциально возможных режимов их функционирования и площади зоны ее действия. Кроме того, надежность функционирования всей системы и вероятность успешного выполнения миссии снижаются из-за значительного риска выхода из строя центра управления при отсутствии резервирования его функций. 2) отсутствие возможности использования накопленной информации о предыдущих состояниях системы для оптимизации процесса последующих взаимодействий подвижных и неподвижных объектов системы по заданному критерию ее функционирования, т.е. отсутствие самообучаемости системы для лучшего решения поставленных перед нею задач на основе накопленного ею опыта в прошлом.The disadvantages of the method claimed in the prototype are: 1) the lack of decentralized control in the system, which significantly limits the scope of the method of this patent. The degree of this limitation grows with the increase in the number of elements of the system, the number of potential modes of their operation and the area of the zone of its action. In addition, the reliability of the functioning of the entire system and the probability of successful completion of the mission are reduced due to the significant risk of failure of the control center in the absence of redundancy of its functions. 2) the inability to use the accumulated information about the previous states of the system to optimize the process of subsequent interactions of moving and stationary objects of the system according to a given criterion of its functioning, i.e. the lack of self-learning of the system to better solve the tasks assigned to it based on the experience it has accumulated in the past.

Полностью централизованное управление такой системой оправдано в тех случаях или тех режимах, когда требуется контроль оператора, координирующего действия всех элементов системы на верхнем уровне ее управления. Однако с ростом числа элементов группы и повышением сложности учета всего комплекса процессов, определяющего функционирование этой группы, более приоритетным решением становится сочетание централизованного и децентрализованного методов управления. В комплекс проблем децентрализованного управления такой группой входит задача организации оптимального взаимодействия ее элементов с целью достижения группой определенной цели своего функционирования.Fully centralized control of such a system is justified in those cases or those modes when the control of the operator is required, coordinating the actions of all elements of the system at the top level of its control. However, with an increase in the number of elements of the group and an increase in the complexity of taking into account the entire complex of processes that determine the functioning of this group, a combination of centralized and decentralized management methods becomes a more priority solution. The complex of problems of decentralized management of such a group includes the task of organizing the optimal interaction of its elements in order to achieve a certain goal of its functioning by the group.

В случае организации энергетического обмена между подвижными мобильными объектами системы и ее стационарными элементами - станциями подзарядки, решение этой задачи играет ключевую роль в разработке концепции оптимального энергопотребления указанной группы.In the case of organizing energy exchange between mobile mobile objects of the system and its stationary elements - recharging stations, the solution of this problem plays a key role in developing the concept of optimal energy consumption of this group.

Технический результат заявляемого способа. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности автономного функционирования группы подвижных роботизированных средств, в частности, снижение вероятности выходов из строя ее элементов, уменьшение времени выполнения миссии каждым элементом группы и группой в целом, снижение участия оператора или централизованного звена управления в координации действий группы, рост эффективности решения типовых задач с ростом времени самообучения системы, в том числе за счет адаптивной корректировки конфигурации статических элементов системы или/ режимов функционирования ПРС, возможность функционирования группы ПРС в условиях ограниченных энергетических ресурсов станций подзарядки.The technical result of the proposed method. The technical result of the invention is to increase the efficiency of the autonomous operation of a group of mobile robotic means, in particular, to reduce the probability of failure of its elements, to reduce the mission time for each element of the group and the group as a whole, to reduce the participation of the operator or the centralized control link in coordinating the actions of the group, to increase the efficiency of solving typical problems with an increase in the time of self-learning of the system, including due to adaptive adjustment of the configuration of the static elements of the system or / modes of operation of the PRS, the possibility of functioning of the group of PRS in conditions of limited energy resources of recharging stations.

Этот результат опирается на концепцию децентрализованного взаимодействия подвижных и стационарных объектов некоторой технической системы, подразумевающую возможность выбора каждым агентом потенциального взаимодействия соответствующего компаньона; базисом такого выбора является учет предыстории процесса, когда для принятия решения - выбора объекта для взаимодействия, используется как текущая информация о этих объектах на данный момент времени, так и оцененные результаты ранее сделанных выборов, показавших свою соответствующую эффективность в отношении некоторого целевого критерия.This result is based on the concept of decentralized interaction between mobile and stationary objects of some technical system, which implies the possibility for each agent to choose the potential interaction of the corresponding companion; the basis of such a choice is the consideration of the prehistory of the process, when in order to make a decision - the choice of an object for interaction, both current information about these objects at a given point in time and the evaluated results of previously made choices that have shown their respective effectiveness in relation to some target criterion are used.

Интеграция заявляемого способа с методами планирования и управления движением каждого подвижного роботизированного средства, а также методами управления функционированием каждой станции, обеспечивает автономное выполнение миссии группой ПРС с достижением заданного целевого качества этого выполнения при заданных ограничениях.The integration of the proposed method with methods for planning and controlling the movement of each mobile robotic vehicle, as well as methods for controlling the operation of each station, ensures the autonomous execution of the mission by the RRS group with the achievement of a given target quality of this performance under given restrictions.

Технический результат достигается тем, что заявляемый способ осуществляет децентрализованное управление распределенной обобщенной сетью, включающей подвижные роботизированные средства и стыковочные станции, в котором каждый элемент сети оборудуют модулем для организации приема и передачи информационных сигналов, вычислительным модулем для автономного анализа и принятия решений о взаимодействии с другими элементами сети, датчиками для измерения характерных собственных величин или величин внешней среды, подвижные роботизированные средства дополнительно оборудуют навигационными модулями и специальными автопилотами, модулями полезной нагрузки, эти средства осуществляют автономное, либо дистанционно управляемое движение между пунктами назначения, включая этапы стыковки и посадки на специально оборудованные площадки стыковочных станций, в котором изначальные маршруты следования каждого подвижного робототехнического средства, а также моменты, когда элементам сети требуется существенная корректировка режимов их функционирования, ремонтное обслуживание или вывод их из строя, определяются оператором или автоматизированным командным звеном на основе цели и задач функционирования всей системы. Предлагаемый способ реализует децентрализованное регулирование взаимодействий между каждой парой, включающей подвижное роботизированное средство и стыковочную станцию, решение о потенциально возможном взаимодействии между каждой такой парой основано на выборах, производимых обоими ее элементами или одним из них, с возможностью использования накопленной информации о предыдущих взаимодействиях для оптимизации процесса последующих взаимодействий подвижных роботизированных средств и стыковочных станций по заданным критериям функционирования сети, в котором допускается принудительное подключение оператора или автоматизированного командного звена в контур управления. На основании результатов функционирования распределенной обобщенной сети становится возможным адаптивно корректировать конфигурации стыковочных станций и режимы функционирования подвижных робототехнических средств для оптимизации процесса функционирования сети по заданных критериям качества.The technical result is achieved by the fact that the claimed method performs decentralized control of a distributed generalized network, including mobile robotic tools and docking stations, in which each network element is equipped with a module for organizing the reception and transmission of information signals, a computing module for autonomous analysis and decision-making on interaction with others. network elements, sensors for measuring characteristic intrinsic values or values of the environment, mobile robotic vehicles are additionally equipped with navigation modules and special autopilots, payload modules, these vehicles carry out autonomous or remotely controlled movement between destinations, including the stages of docking and landing on specially equipped docking station sites, in which the initial routes of each mobile robotic vehicle, as well as the moments when network elements require significant correction adjustment of their operating modes, repair maintenance or their failure are determined by the operator or an automated command link based on the purpose and objectives of the functioning of the entire system. The proposed method implements decentralized regulation of interactions between each pair, including a mobile robotic vehicle and a docking station, the decision on a potential interaction between each such pair is based on the choices made by both of its elements or one of them, with the possibility of using the accumulated information about previous interactions for optimization the process of subsequent interactions of mobile robotic means and docking stations according to the specified criteria for the functioning of the network, in which forced connection of an operator or an automated command link to the control loop is allowed. Based on the results of functioning of a distributed generalized network, it becomes possible to adaptively adjust the configurations of docking stations and the modes of operation of mobile robotic means to optimize the process of network functioning according to specified quality criteria.

Проведенный анализ технических решений позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют в известных носителях информации, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности "новизна".The analysis of technical solutions made it possible to establish that analogues, characterized by a set of features identical to all the features of the claimed technical solution, are absent in known media, which indicates that the claimed method complies with the patentability condition "novelty".

Поиск известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления заявляемого набора отличительных от прототипа признаков, показал отсутствие как явной формулировки таких признаков, так и каких-либо технических решений, где бы указанный набор признаков был реализован полностью.The search for known solutions in this and related fields of technology in order to identify the claimed set of features that are different from the prototype showed the absence of both an explicit formulation of such features, and any technical solutions where the specified set of features would be fully implemented.

Проведенный анализ настоящего уровня техники не позволил вынести заключение о том, что влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата известно. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".The analysis of the present level of technology did not allow us to conclude that the impact of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the specified technical result is known. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Заявляемый способ применим к адаптивному управлению процессом функционирования обобщенной двусвязной технической системы - распределенной обобщенной сети (РОС), включающей статическую распределенную подсеть (СРП) и динамическую распределенную подсеть (ДРП). СРП включает в себя стационарные объекты (называемые нами далее стыковочными станциями или просто станциями), выполняющие те или иные функции сопровождения движения и/или обслуживания подвижных роботизированных средств, входящих в ДРП.The claimed method is applicable to the adaptive control of the process of functioning of a generalized two-connected technical system - a distributed generalized network (GRN), including a static distributed subnet (SRP) and a dynamic distributed subnet (DRP). The SRP includes stationary objects (hereinafter referred to as docking stations or simply stations) that perform certain functions of traffic support and / or maintenance of mobile robotic vehicles included in the DRP.

Этот способ позволяет проводить оптимизацию управления процессов функционирования РОС по заданным критериям: а) максимальная автономность функционирования/ минимальное участие оператора в контуре управления и обслуживании элементов РОС; б) критерий по быстродействию выполнения миссии; в) минимальный процент выходов из строя элементов системы; г) минимизация дисбалансов в энергетическом и информационном взаимодействиях между элементами РОС.This method makes it possible to optimize the control of the ROS operation processes according to the specified criteria: a) maximum autonomy of operation / minimum participation of the operator in the control loop and maintenance of the ROS elements; b) the criterion for the speed of the mission; c) the minimum percentage of failures of system elements; d) minimization of imbalances in energy and information interactions between ROS elements.

Кроме того, заявляемый способ позволяет проводить апостериорную корректировку конфигурации статических элементов системы и режимов функционирования динамических ее элементов - ПРС, с целью достижения заданного критерия качества.In addition, the proposed method allows for a posteriori adjustment of the configuration of the static elements of the system and the modes of operation of its dynamic elements - PRS, in order to achieve a given quality criterion.

Ключевым процессом функционирования РОС является взаимодействие между ее элементами для выполнения поставленных задач или достижения определенной цели. Например, целью функционирования могут быть: а) организация грузопотока между рядом пунктов приема/выдачи товаров; б) организация мониторинга местности; в) картографирование; г) проведение спасательной операции; д) проведение боевой операции на определенной территории; е) проведение операции обезвреживания/ разминирования и т.п.; ж) прочее.The key process of the functioning of the ROS is the interaction between its elements to perform the tasks or achieve a specific goal. For example, the purpose of functioning can be: a) organizing the flow of goods between a number of points for receiving / issuing goods; b) organization of monitoring of the area; c) mapping; d) conducting a rescue operation; e) conducting a combat operation in a certain territory; f) carrying out a clearing / demining operation, etc.; g) other.

Взаимодействие между элементами РОС может включать: информационный обмен; погрузку-выгрузку комплектующих, перевозимых ПРС, на станции; энергетический обмен между элементом СРП и ПРС, как правило, сводящийся к подзарядке ПРС на станции; прочее.Interaction between ROS elements may include: information exchange; loading and unloading of components transported by the RRS at the station; energy exchange between the PRS element and the PRS, which, as a rule, comes down to recharging the PRS at the station; other.

Стационарными объектами могут быть станции, выполняющие одну или несколько из следующих функций: а) погрузка -выгрузка товаров/грузов, перевозимых ПРС; б) восполнение энергетических потерь отдельных ПРС -подзарядка за счет централизованного подвода электроэнергии или выработки энергии той или иной природы с помощью возобновляемых источников; в) ремонт ПРС; г) прочее. Эти станции могут быть дополнительно снабжены измерительной аппаратурой, в общем случае фиксирующей текущие характеристики состояний ПРС, самой станции, окружающей среды в окрестности станции (например, с помощью метеостанции). Объекты СРП кроме док-станций могут включать различное приемо-передающее оборудование с соответствующим блоком управления, которое обеспечивает генерацию, прием, передачу или ретрансляцию сигналов какой-либо природы (радио-, оптических, акустических и проч. сигналов) для обмена информацией между всеми или частью элементов распределенной обобщенной сети.Stationary facilities may be stations that perform one or more of the following functions: a) loading and unloading of goods/cargoes transported by the MRS; b) replenishment of energy losses of individual PRS - recharging due to a centralized supply of electricity or the generation of energy of one nature or another using renewable sources; c) PRS repair; d) other. These stations can be additionally equipped with measuring equipment, in the general case, fixing the current characteristics of the states of the MRS, the station itself, the environment in the vicinity of the station (for example, using a weather station). PSA objects, in addition to docking stations, may include various transceiver equipment with an appropriate control unit that generates, receives, transmits or retransmits signals of any nature (radio, optical, acoustic, etc. signals) for the exchange of information between all or part of the elements of a distributed generalized network.

Подвижными роботизированными средствами могут быть: а) БПЛА; б) автономные роботизированные катера; в) автономные роботизированные подводные аппараты; г) автономные роботизированные воздухоплавательные платформы.Mobile robotic means can be: a) UAVs; b) autonomous robotic boats; c) autonomous robotic underwater vehicles; d) autonomous robotic aeronautical platforms.

Вариантом реализации РОС является распределенная обобщенная энергетическая сеть (РОЭС), кроме того, РОС может являться РОЭС и выполнять дополнительные функции обслуживания ПРС.A variant of implementation of ROS is a distributed generalized power grid (DSG), in addition, DS can be a DSW and perform additional functions of servicing the DC.

Важным частным случаем РОЭС является распределенная сеть, включающая станции подзарядки ПРС и группу ПРС; задачей функционирования такой сети является выполнение заданной миссии группой ПРС с возможностью осуществления подзарядки энергией на станциях сети.An important special case of ROES is a distributed network, including recharging stations of the PRS and a group of PRS; the task of such a network is to fulfill a given mission by a group of PRS with the possibility of recharging with energy at the stations of the network.

Заявляемый способ совместно с методами планирования и управления движением каждого ПРС, а также методами управления функционированием каждой станции подзарядки, обеспечивает автономное выполнение миссии группой ПРС с минимизацией времени этого выполнения при заданных ограничениях по проценту выходов из строя элементов РОС.The claimed method, together with methods for planning and controlling the movement of each RRS, as well as methods for controlling the operation of each charging station, ensures the autonomous execution of the mission by the RRS group with minimization of the time for this execution under given restrictions on the percentage of failures of the ROS elements.

Заявляемый способ реализуется в системе управления распределенной обобщенной сетью, включающей подвижные роботизированные средства и стыковочные станции, функциональная схема которой представлена на Фиг. 1.The proposed method is implemented in a distributed generalized network control system, including mobile robotic devices and docking stations, the functional diagram of which is shown in Fig. one.

Перед началом функционирования распределенной обобщенной сети производится формирование цели и выработка задач соответствующей миссии в блоке 1, далее устанавливается правило, по которому оператор или/ автоматизированное централизованное командное звено может вмешиваться в процесс управления РОС на каждом или некоторых из этапов этого управления. В одном предельном случае только оператор имеет право принимать решения на всех этапах - получается режим централизованного управления, в другом - влияние оператора/ централизованного звена полностью исключено, по крайней мере, до окончания миссии. В общем случае оператор/ централизованное звено могут вмешиваться в процесс с той или иной периодичностью.Before the start of the functioning of the distributed generalized network, the goal is formed and the tasks of the corresponding mission are developed in block 1, then a rule is established according to which the operator or/automated centralized command link can interfere in the ROS control process at each or some of the stages of this control. In one limiting case, only the operator has the right to make decisions at all stages - a centralized control mode is obtained, in the other - the influence of the operator / centralized link is completely excluded, at least until the end of the mission. In the general case, the operator / centralized link can intervene in the process with one or another periodicity.

Затем в блоке 3 производится планирование взаимодействия пар элементов СРП и ДРП, на основании нижеприведенного алгоритма (фиг. 2), в блоке 4 производится планирование перемещений ПРС и функционирования станций, обеспечивающих, без учета случайных и априори неопределенных возмущений внутри системы, реализацию карты запланированных взаимодействий, намеченных в блоке 3. Блок 5 обеспечивает регуляторное управление низкого уровня для каждого из элементов РОС, обеспечивающего минимально возможное отклонение реальных траекторий движения элементов в фазовых пространствах своих переменных состояния от соответствующих программных траекторий, заложенных в блоке 4. Реализация самообучения, приобретения «опыта» элементами РОС в отношении критериев наилучшего выполнения вмененных им задач, обеспечена блоком 6, где происходит корректировка весовых коэффициентов - параметров алгоритма децентрализованного выбора взаимодействующих гетерогенных элементов РОС. В случае, когда возможно или целесообразно изменять конфигурацию, взаиморасположение элементов СРП или установочные величины каждой из станций, а также подстраивать характерные режимы движения ПРС для оптимизации заданных критериев качества РОС, используется блок 7; результаты таких изменений произведенных в блоке 7 по некоторому адаптивному алгоритму, корректируют последовательную работу блоков 3-6; однако включение блока 7 может осуществляться не чаще, чем через интервал времени, необходимый и достаточный для накопления соответствующей информации о функционировании РОС в предыдущей конфигурации и с предыдущими значениями установочных величин ее элементов.Then, in block 3, the interaction of pairs of elements of the SRP and DRP is planned, based on the algorithm below (Fig. 2), in block 4, the planning of the movements of the PRS and the operation of stations is performed, providing, without taking into account random and a priori uncertain disturbances within the system, the implementation of a map of planned interactions , outlined in block 3. Block 5 provides low-level regulatory control for each of the ROS elements, ensuring the minimum possible deviation of the real trajectories of the elements in the phase spaces of their state variables from the corresponding program trajectories laid down in block 4. Implementation of self-learning, acquisition of "experience" ROS elements in relation to the criteria for the best performance of the tasks imputed to them, is provided by block 6, where the weight coefficients are adjusted - the parameters of the algorithm for the decentralized selection of interacting heterogeneous ROS elements. In the case when it is possible or expedient to change the configuration, the mutual arrangement of the elements of the PDS or the setting values of each of the stations, as well as to adjust the characteristic modes of movement of the PRS to optimize the given quality criteria of the ROS, block 7 is used; the results of such changes made in block 7 according to some adaptive algorithm, correct the sequential operation of blocks 3-6; however, block 7 can be turned on no more than after an interval of time necessary and sufficient for the accumulation of relevant information about the functioning of the ROS in the previous configuration and with the previous values of the set values of its elements.

Пусть на определенной территории имеется совокупность фиксированных пунктов назначения, приема-выдачи товара и/или станций подзарядки и т.п., между которыми осуществляется транспортная связь с помощью подвижных роботизированных объектов.Let there be a set of fixed destinations, goods acceptance and delivery points and / or recharging stations, etc., in a certain territory, between which transport communication is carried out using mobile robotic objects.

Взаимодействие с частью станций может быть запланирована заранее для ПРС, а возможность взаимодействия с остальными станциями в общем случае определяется по заявляемому способу. При этом объекты динамической/статической распределенной подсистемы будем относить к классу

Figure 00000001
, а объекты противоположной статической/динамической подсистемы - к классу
Figure 00000002
.Interaction with a part of the stations can be planned in advance for the PRS, and the possibility of interaction with the rest of the stations is generally determined by the proposed method. In this case, the objects of the dynamic/static distributed subsystem will be referred to the class
Figure 00000001
, and objects of the opposite static/dynamic subsystem - to the class
Figure 00000002
.

В процессе движения ПРС может воспользоваться услугами одной из станций, расположенных на означенной территории. Аналогичным образом, станции могут также выбирать отдельные ПРС для взаимодействия на основании доступной им информации с учетом накопленного опыта.In the process of movement, the PRS can use the services of one of the stations located in the designated area. Likewise, stations may also select individual RSPs to interact based on the information available to them, based on experience gained.

В общем случае, для принятия решения о взаимодействии данной пары необходимо и достаточно выполнение жесткого условия, чтобы каждый из элементов этой пары выбрал противоположный элемент этой пары, таким образом, как это заложено в заявляемом способе. Также возможен случай, когда решение о взаимодействии могут принимать только объекты одного из классов - СРП или ДРП.In the general case, in order to make a decision on the interaction of a given pair, it is necessary and sufficient to fulfill a strict condition so that each of the elements of this pair chooses the opposite element of this pair, in the way that is incorporated in the claimed method. It is also possible that the decision on interaction can only be made by objects of one of the classes - SRP or DRP.

Введем понятие относительной эффективности объекта

Figure 00000003
класса
Figure 00000004
для объекта
Figure 00000005
класса
Figure 00000006
в текущей ситуации с номером s, когда системе управления
Figure 00000007
требуется принять решение о взаимодействии с некоторым объектом противоположного класса в отношении реализации некоторой задачи или достижения цели функционирования отдельных ПРС или распределенной динамической подсети в целом. Такие задачи мы будем называть базовыми; ими могут быть: 1. подзарядка отдельных ПРО в процессе движения по произвольным или регулярным траекториям; 2. организация обмена товарами/грузами между ПРО и пунктами отправки назначения; 3. прочие задачи. Каждая базовая задача индуцирует соответствующую относительную эффективность данного объекта одного класса по отношению к некоторому другому объекту противоположного класса при их возможных взаимодействиях в данный момент времени.Let us introduce the concept of the relative efficiency of an object
Figure 00000003
class
Figure 00000004
for object
Figure 00000005
class
Figure 00000006
in the current situation with number s, when the control system
Figure 00000007
it is required to make a decision on interaction with some object of the opposite class in relation to the implementation of a certain task or the achievement of the goal of the functioning of individual DRSs or a distributed dynamic subnetwork as a whole. We will call such tasks basic; they can be: 1. recharging individual missile defense systems in the process of moving along arbitrary or regular trajectories; 2. organization of the exchange of goods/cargo between missile defense and points of departure and destination; 3. other tasks. Each basic task induces a corresponding relative efficiency of a given object of one class in relation to some other object of the opposite class in their possible interactions at a given time.

Пусть

Figure 00000008
функционал, количественно выражающий относительную эффективность потенциально возможного взаимодействия
Figure 00000009
р-го объекта класса
Figure 00000010
с q-м объектом класса
Figure 00000011
на шаге sp в отношении данной базовой задачи, решаемой р-м объектом класса
Figure 00000012
пусть, далее,
Figure 00000013
- функционал, количественно выражающий относительную эффективность того же взаимодействия, но в отношении базовой задачи, решаемой q-м объекта класса
Figure 00000014
на шаге sq, причем шаги sp и sq относятся к одному и тому же времени.Let
Figure 00000008
functional expressing quantitatively the relative efficiency of a potential interaction
Figure 00000009
p-th class object
Figure 00000010
with q-th class object
Figure 00000011
at step s p with respect to the given basic problem solved by the p-th object of the class
Figure 00000012
let, further,
Figure 00000013
- a functional that quantitatively expresses the relative efficiency of the same interaction, but in relation to the basic task solved by the q-th object of the class
Figure 00000014
at step s q , and steps s p and s q refer to the same time.

Эти функционалы должны учитывать: во-первых, текущую ситуацию, накладывающую пространственно-временные, информационные, энергетические и проч. ограничения на возможность взаимодействия

Figure 00000015
и
Figure 00000016
; во-вторых, накопленный к настоящему времени опыт взаимодействия
Figure 00000017
со объектами класса
Figure 00000018
и
Figure 00000019
с объектами класса
Figure 00000020
Возможен вариант, когда, например, каждому объекту
Figure 00000021
становится доступен аналогичный предыдущий опыт всех других объектов класса
Figure 00000020
These functionals should take into account: firstly, the current situation, which imposes spatio-temporal, informational, energy, and so on. restrictions on the ability to interact
Figure 00000015
and
Figure 00000016
; secondly, the experience of interaction accumulated to date
Figure 00000017
with class objects
Figure 00000018
and
Figure 00000019
with class objects
Figure 00000020
It is possible that, for example, each object
Figure 00000021
the same previous experience of all other objects of the class becomes available
Figure 00000020

Рассмотрим факторы, влияющие на значение функционала

Figure 00000022
Эти факторы будем называть частичными. Ими могут быть: 1. степень энергоемкости станции для данного ПРС в данной ситуации, выражаемая как разность между заявленной станцией энергией, потенциально доступной для данного ПРС, и энергетическим запросом самого ПРС с учетом движения его до этой станции; 2. затраты дополнительного времени на достижение станции, последующую зарядку и процесс возврата на целевую траекторию, выражаемые как реальное время подзарядки плюс время достижения самой станции; 3. точность оценивания времени движения до ПРС, определяющаяся в том числе особенностями расположения инфраструктуры и влияния природных факторов в малой окрестности станции, может быть выражена как разность между оцениваемым и реальным временем по п. 2; 4. возможность технического обслуживания данной станцией данного ПРС; 5. возможность принятия груза, перевозимого данным ПРС на данной станции; 6. прочие факторы и соответствующие величины.Consider the factors affecting the value of the functional
Figure 00000022
These factors will be called partial. They can be: 1. the degree of energy intensity of the station for a given PRS in a given situation, expressed as the difference between the energy declared by the station, potentially available for this PRS, and the energy demand of the PRS itself, taking into account its movement to this station; 2. the cost of additional time to reach the station, subsequent charging and the process of returning to the target trajectory, expressed as the real time of recharging plus the time to reach the station itself; 3. the accuracy of estimating the time of movement to the MRS, which is determined, among other things, by the peculiarities of the location of the infrastructure and the influence of natural factors in a small vicinity of the station, can be expressed as the difference between the estimated and real time according to paragraph 2; 4. the possibility of maintenance by this station of this PRS; 5. the possibility of accepting the cargo transported by this PRS at this station; 6. other factors and relevant quantities.

Каждому k-му частичному фактору

Figure 00000023
поставим в соответствие частичный функционал
Figure 00000024
, зависящий от а) вектора Xpq(s) всех учитываемых величин, влияющих на эффективность взаимодействия
Figure 00000025
и могущих быть измеренными р-м объектом класса
Figure 00000026
б) вектора
Figure 00000027
всех учитываемых величин, влияющих на эффективность взаимодействия
Figure 00000028
и могущих быть измеренными q-м объектом класса
Figure 00000029
Для оценки такого функционала, произведенной р-м объектом класса
Figure 00000030
априорно, до взаимодействия с q-м объектом класса
Figure 00000031
можно записать:To each k-th partial factor
Figure 00000023
we associate the partial functional
Figure 00000024
, depending on a) the vector X pq (s) of all quantities taken into account that affect the efficiency of interaction
Figure 00000025
and can be measured by the p-th object of the class
Figure 00000026
b) vector
Figure 00000027
all taken into account quantities that affect the effectiveness of interaction
Figure 00000028
and can be measured by the qth object of the class
Figure 00000029
To evaluate such a functional, produced by the p-th object of the class
Figure 00000030
a priori, before interacting with the q-th class object
Figure 00000031
can be written:

Figure 00000032
Figure 00000032

Основой заявляемого способа является представление функционала

Figure 00000033
в следующем общем виде:The basis of the proposed method is the representation of the functional
Figure 00000033
in the following general form:

Figure 00000034
Figure 00000034

ЗдесьHere

Figure 00000035
Figure 00000035

- K × 1 -вектор оценок всех частичных функционалов

Figure 00000036
, определенных по (1) на основании измерений
Figure 00000037
и
Figure 00000038
- K × 1 -vector of estimates of all partial functionals
Figure 00000036
determined by (1) based on measurements
Figure 00000037
and
Figure 00000038

Figure 00000039
Figure 00000039

- 1×K - вектор весовых коэффициентов, зависящий от массива размерности sp×K значений функционалов

Figure 00000040
на всех предыдущих этапах взаимодействий
Figure 00000041
с объектами класса
Figure 00000042
определенных на основании измеренных векторов
Figure 00000043
, и интегрирующий в себе информацию об эффективности влияния каждого k-го фактора на результат этих взаимодействий
Figure 00000044
в прошлом. Значениями векторов
Figure 00000045
и
Figure 00000046
элементы противоположных классов должны обмениваться через соответствующий информационный канал для корректного выбора подходящего объекта для взаимодействия.- 1×K - vector of weight coefficients depending on the array of dimension s p ×K values of functionals
Figure 00000040
at all previous stages of interactions
Figure 00000041
with class objects
Figure 00000042
determined based on the measured vectors
Figure 00000043
, and integrating information about the effectiveness of the influence of each k-th factor on the result of these interactions
Figure 00000044
in the past. Vector values
Figure 00000045
and
Figure 00000046
elements of opposite classes must be exchanged through the appropriate information channel to correctly select the appropriate object for interaction.

Выражения для функционала

Figure 00000047
получаются из соответствующих равенств (2)-(4) заменами
Figure 00000048
в том числе в нижних индексах.Expressions for the functional
Figure 00000047
are obtained from the corresponding equalities (2)-(4) by the replacements
Figure 00000048
including subscripts.

Функции многих переменных F и f определяются особенностями РОС и выполняемыми ею задачами.The functions of many variables F and f are determined by the features of the ROS and the tasks it performs.

Отличительной части заявляемого способа соответствует алгоритм децентрализованного регулирования взаимодействий между каждой парой подвижных и неподвижных объектов сети, обобщенная блок-схема которого представлена на Фиг. 2; этот алгоритм реализуется в бортовых вычислителях всех или некоторых элементов распределенной обобщенной сети. Положим для определенности

Figure 00000049
A distinctive part of the proposed method corresponds to an algorithm for decentralized regulation of interactions between each pair of mobile and stationary network objects, a generalized block diagram of which is shown in Fig. 2; this algorithm is implemented in on-board computers of all or some elements of a distributed generalized network. Let us put for definiteness
Figure 00000049

На Фиг. 2 введены следующие обозначения: 1 - инкрементирование номера элемента пары на первой позиции; 2 - инкрементирование номера элемента пары на второй позиции; 3 - проверка условия: «есть ли на данный момент времени пары, взаимодействие между которыми требуется реализовать?»; 4 - реализация ранее запланированных взаимодействий; 5 - корректировка весов всех элементов системы, определяемых провзаимодействовавшими элементами; 6 - проверка условий принудительного назначения взаимодействия данной пары; 7 - принудительное назначение пары для взаимодействия; 8 - осуществление информационного обмена между элементами пары; 9 - Проверка условия: «текущий номер элемента пары на второй позиции меньше общего числа элементов второго класса (В)»; 10 - расчет значения целевого функционала, определяемого элементом на первой позиции; 11-расчет значения целевого функционала, определяемого элементом на второй позиции; 12- проверка условия: «номер элемента на второй позиции равно общему числу элементов второго класса (В)»; 13 - оптимизация функционала для элемента на первой позиции с получением номера соответствующего оптимального элемента на второй позиции (второго класса); 14 - проверка условия: «номер элемента на первой позиции равен общему числу элементов первого класса (А)»; 15 -оптимизация функционалов для каждого элемента на второй позиции с получением номеров соответствующих оптимальных элементов на первых позициях (класса А); 16 - определение всех пар элементов, удовлетворяющих перекрестному критерию оптимального выбора; 17 - добавление пар, определенных по условию принудительного выбора; 18 - планирование взаимодействий выбранных пар.On FIG. 2, the following designations are introduced: 1 - incrementing the number of the element of the pair at the first position; 2 - incrementing the number of the element of the pair at the second position; 3 - checking the condition: "Are there any pairs at the moment of time, the interaction between which is required to be implemented?"; 4 - implementation of previously planned interactions; 5 - adjustment of the weights of all elements of the system, determined by interacting elements; 6 - checking the conditions for forcing the interaction of this pair; 7 - forced assignment of a pair for interaction; 8 - the implementation of information exchange between the elements of the pair; 9 - Checking the condition: "the current number of the element of the pair in the second position is less than the total number of elements of the second class (B)"; 10 - calculation of the value of the target functional, determined by the element in the first position; 11-calculation of the value of the target functional, determined by the element in the second position; 12- checking the condition: "the number of the element in the second position is equal to the total number of elements of the second class (B)"; 13 - optimization of the functional for the element in the first position with obtaining the number of the corresponding optimal element in the second position (second class); 14 - checking the condition: "the number of the element in the first position is equal to the total number of elements of the first class (A)"; 15 - optimization of functionals for each element in the second position with obtaining the numbers of the corresponding optimal elements in the first positions (class A); 16 - determination of all pairs of elements that satisfy the cross criterion of optimal selection; 17 - adding pairs determined by the forced choice condition; 18 - planning interactions of selected pairs.

Логика алгоритма, соответствующего блок-схеме на Фиг. 2, следующая. После инкрементирования номера обоих элементов пары (блоки 1 и 2) в блоках 3 и 4 производится проверка существования пар, взаимодействие между элементами которых подлежит реализации на данном временном шаге процессорного времени бортовых вычислителей (времена бортовых вычислителей различных элементов РОС идут синхронно) и реализация этого взаимодействия; на основании результатов этих взаимодействий в блоке 5 измеряются значения всех частичных функционалов (1) а затем - рассчитываются по (4) обновленные значения весов δ для объектов р и q:

Figure 00000050
и
Figure 00000051
реализация принудительного, производимого оператором назначения пар, подлежащих взаимодействию, производится в блоках 6 и 7 (если таковое назначение имеет место). Если после этого не достигается последний элемент первого класса А, т.е. не выполнено условие p=NA блока 14, то происходит возврат к пункту инкрементирования номера р, иначе - производятся действия, описываемые далее. Если условие блока 6 не выполнено, тогда в блоке 8 проверяется условие возможности осуществления информационного обмена парой (р, q); если такой обмен не возможен, то производится переход к следующему элементу через блоки 10 и 14 проверок условий q<NB и p=NA, или же - переход к этапу обработки данных после циклов (блок 15 и следующие). Если указанный обмен возможен, то он производится, и по его результатам рассчитываются функционалы ФАВ(р,q,sp) и ФBA(q,p,sq) в блоках 9 и 11. Если далее выполнено условие q=NB блока 12, то в блоке 13 производится оптимизация функционала ФАВ(р,q,sp) q с получением оптимального элемента qopt для данного р; затем, после проверки условия блока 14, происходит переход к следующему номеру р, либо к блоку 15 оптимизации функционала ФBA(q,p,sq) по р с получением оптимального элемента popt для данного q, исключая принудительно отобранные пары. На основании результатов работы блоков 13 и 15 в блоке 16 производится отбор всех пар
Figure 00000052
удовлетворяющих условию: popt(q,sq)=p^qopt(p,sp)=q (в количестве М' штук, если М'=0, такие пары отсутствуют). Наконец, в блоке 17 происходит добавление принудительно отобранных пар с формированием полного множества пар (pm,qm),
Figure 00000053
, взаимодействие элементов которых планируется в блоке 18. На данном временном шаге может оказаться М=0.The logic of the algorithm corresponding to the flowchart in FIG. 2 next. After incrementing the numbers of both elements of the pair (blocks 1 and 2), in blocks 3 and 4, the existence of pairs is checked, the interaction between the elements of which is to be implemented at a given time step of the processor time of on-board computers (the times of on-board computers of various ROS elements are synchronous) and the implementation of this interaction ; based on the results of these interactions in block 5, the values of all partial functionals (1) are measured and then the updated values of the weights δ for the objects p and q are calculated using (4):
Figure 00000050
and
Figure 00000051
the implementation of the forced assignment of the pairs to be interacted by the operator is carried out in blocks 6 and 7 (if such an assignment takes place). If after that the last element of the first class A is not reached, i.e. the condition p=N A of block 14 is not met, then the return to the point of incrementing the p number occurs, otherwise, the actions described below are performed. If the condition of block 6 is not met, then in block 8 the condition of the possibility of carrying out information exchange of the pair (p, q) is checked; if such an exchange is not possible, then the transition to the next element is made through blocks 10 and 14 of checking the conditions q<N B and p=N A , or - the transition to the stage of data processing after the cycles (block 15 and the next). If the specified exchange is possible, then it is performed, and according to its results, the functionals Ф АВ (р, q, s p ) and Ф BA (q, p, s q ) are calculated in blocks 9 and 11. If further the condition q=N B block 12, then in block 13 the optimization of the functional Ф АВ (р,q,s p ) q is performed to obtain the optimal element q opt for the given р; then, after checking the condition of block 14, there is a transition to the next number p, or to block 15 of optimizing the functional Ф BA (q,p,s q ) for p with obtaining the optimal element p opt for this q, excluding forced selection of pairs. Based on the results of blocks 13 and 15, in block 16, all pairs are selected
Figure 00000052
satisfying the condition: p opt (q,s q )=p^q opt (p,s p )=q (in the amount of M' pieces, if M'=0, there are no such pairs). Finally, in block 17, the forcibly selected pairs are added to form the complete set of pairs (p m ,q m ),
Figure 00000053
, the interaction of elements of which is planned in block 18. At this time step, M=0 may turn out.

Алгоритмы, подразумевающие возможность выбора только для объектов одного класса А или В, могут быть получены из рассмотренного алгоритма. Если элементам класса В запрещено выбирать наиболее подходящих для взаимодействия элементы класса А, тогда из блок-схемы на Фиг. 2, следует исключить блоки, связанные с расчетом и оптимизацией функционалов типа ФBA(q,p,sq), а также соответствующие весовые коэффициенты и частичные функционалы не рассчитываются; аналогично, если элементам класса А вменяется такой запрет, тогда, наоборот, из блок-схемы на Фиг. 2, следует исключить блоки, связанные с расчетом и оптимизацией функционалов типа ФАВ(р,q,sp), соответствующие весовые коэффициенты и частичные функционалы также не рассчитываются.Algorithms implying the possibility of choosing only for objects of one class A or B can be obtained from the considered algorithm. If elements of class B are prohibited from selecting the most suitable elements of class A for interaction, then from the block diagram in FIG. 2, the blocks associated with the calculation and optimization of functionals of the type Ф BA (q,p,s q ) should be excluded, as well as the corresponding weight coefficients and partial functionals are not calculated; similarly, if such a ban is imputed to elements of class A, then, on the contrary, from the block diagram in FIG. 2, the blocks associated with the calculation and optimization of functionals of the type Ф АВ (р, q, s p ) should be excluded, the corresponding weight coefficients and partial functionals are also not calculated.

Рассмотрим конкретизацию заявляемого способа применительно к РОС, содержащей станции для подзарядки БПЛА. Пусть для РОС группа БПЛА есть ДСП, а СРП представляет собой совокупность станций, с которыми каждый БПЛА может стыковаться - тем или иным образом для выполнения задач РОС, причем каждая станция может быть снабжена модулем автоматической подзарядки БПЛА. В качестве базовой задачи, которую должна реализовать РОС, определим организацию оптимального по быстродействию транспортного потока между пунктами назначения - самими станциями. Будем считать, что группа БПЛА однородна; часть станций снабжена модулями подзарядки (МП) БПЛА, а другая часть - нет.Consider the specification of the proposed method in relation to the ROS containing stations for recharging the UAV. Let the UAV group for the ROS be a DSP, and the SRP be a set of stations with which each UAV can dock in one way or another to perform the tasks of the ROS, and each station can be equipped with an automatic UAV recharging module. As a basic task to be implemented by the ROS, we define the organization of an optimal speed transport flow between destinations - the stations themselves. We will assume that the UAV group is homogeneous; some of the stations are equipped with recharging modules (MP) of the UAV, and the other part is not.

Каждый БПЛА, как только его энергетический запас снижается менее порогового значения, может приземлиться на одной из станций, снабженных МП, на другие станции БПЛА может приземляться, чтобы доставить либо забрать для перевозки груз; возможен случай, когда станция назначения используется БПЛА и как станция подзарядки.Each UAV, as soon as its energy reserve drops below the threshold value, can land at one of the stations equipped with MP, the UAV can land at other stations to deliver or pick up cargo for transportation; it is possible that the destination station is also used by the UAV as a recharging station.

Ниже рассмотрен частный случай, когда решение о взаимодействии между станцией и БПЛА принимают последние (это соответствует второму режиму работы заявляемого способа), тем самым корректируя свои маршруты между заданными пунктами назначения с целью минимизации выполнения своих миссий. Такая корректировка становится возможной спустя некоторое время, требующееся для определения адекватного набора весовых коэффициентов (4) в отношении каждой станции каждым БПЛА на основе выполняемых им задач.Below we consider a special case when the decision on the interaction between the station and the UAV is made by the latter (this corresponds to the second mode of operation of the proposed method), thereby adjusting their routes between the given destinations in order to minimize their missions. Such an adjustment becomes possible after some time is required to determine an adequate set of weights (4) in relation to each station by each UAV based on the tasks it performs.

Особенную актуальность рассмотренное выше децентрализованное управление приобретает для энергетических зарядных станций на базе возобновляемых источников энергии. Такие станции целесообразно устанавливать, во-первых, в труднодоступных местах, где затруднена или экономически неэффективна централизованная подача электроэнергии; во-вторых, в местах, где пребывание человека-оператора обслуживания станций/ мобильных объектов по тем или иным причинам должно быть сокращено или исключено. В обоих этих случаях отсутствие централизованной выработки энергии и требование сокращения участия оператора диктует необходимость использования заявленного выше децентрализованного способа управления, подразумевающего, в частности, оптимизацию процесса выработки энергии станциями, снабженными МП, и режимов функционирования БПЛА.The decentralized management discussed above is of particular relevance for energy charging stations based on renewable energy sources. It is advisable to install such stations, firstly, in hard-to-reach places where centralized power supply is difficult or economically inefficient; secondly, in places where the stay of a human operator for servicing stations / mobile objects, for one reason or another, should be reduced or excluded. In both of these cases, the lack of centralized power generation and the requirement to reduce operator participation dictates the need to use the decentralized control method declared above, which implies, in particular, optimization of the power generation process by stations equipped with MP and UAV operating modes.

Каждый модуль подзарядки содержит: 1) платформу-носитель, которая может быть стационарной или мобильной и на которой устанавливается указываемое ниже оборудование; 2) комплексную силовую энергетическую установку, состоящую, в общем случае, из ветроэнергетической установки и фотопреобразующих элементов, совместная работа которых регулируется единым блоком управления; 3) модуль заряда/ смены аккумуляторных батарей БПЛА либо модуль беспроводной подзарядки; 4) модуль анализа энергетического состояния и прогнозирования работы данного МП; 5) модуль приемо-передачи для обмена информационными сигналами с отдельными ПРС группы.Each charging module contains: 1) a carrier platform, which can be stationary or mobile, and on which the following equipment is installed; 2) an integrated power plant, consisting, in the general case, of a wind power plant and photoconverting elements, the joint operation of which is regulated by a single control unit; 3) UAV battery charge/change module or wireless charging module; 4) a module for analyzing the energy state and predicting the operation of this MP; 5) a transceiver module for the exchange of information signals with individual PRS of the group.

Каждая станция получает сигналы запроса о подзарядке, приходящие от БПЛА, находящихся в ее окрестности, и анализирует возможность реализации каждой такой подзарядки, исходя из своего текущего энергетического запаса, а также, возможно, опираясь на прогноз вырабатываемой ею мощности в ближайшем будущем. В ответ станция направляет каждому БПЛА, пославшему ей запрос, ответный сигнал, в котором передается информация об энергии, которая может быть доступной для этого БПЛА на этой станции в текущий момент времени. Далее бортовой вычислитель данного БПЛА выбирает наиболее подходящую станцию с номером q=qopt(s) и посылает этой станции сигнал о намерении на ней приземлиться. Станция с номером qopt{s) после получения этого сигнала производит резервирование соответствующей части своей энергии под зарядку именного данного БПЛА. И обмен информацией этой станции со всеми другими БПЛА, которые могут обратиться позже, будет производиться с учетом этого резерва, равно как и с учетом информации обо всех ранее записанных резервах.Each station receives recharging request signals from UAVs in its vicinity and analyzes the possibility of implementing each such recharging, based on its current energy reserve, and also, possibly based on a forecast of its power generation in the near future. In response, the station sends to each UAV that sent it a request, a response signal, which transmits information about the energy that can be available for this UAV at this station at the current time. Next, the on-board computer of this UAV selects the most suitable station with the number q=q opt (s) and sends a signal to this station about the intention to land on it. The station with the number q opt {s) after receiving this signal, reserves the corresponding part of its energy for charging the nominal given UAV. And the exchange of information of this station with all other UAVs that can turn later will be made taking into account this reserve, as well as taking into account information about all previously recorded reserves.

Компонентами вектора Xpq(s) являются: En,i(s) - потребность р-го БПЛА в энергии заряда с учетом достижения q-й станции; Tpq(s) - реальное время, которое потратит БПЛА на достижение ближайшей целевой точки маршрута с учетом предварительного достижения q-й станции и подзарядки на ней. Вектор

Figure 00000054
здесь состоит из одного элемента:
Figure 00000055
- реальной энергии, доступной для данного БПЛА на q-й станции в момент ее достижения, с учетом обращений к этой станции других БПЛА. Величины Xpq(s) и
Figure 00000056
актуальны только при выборе пары в качестве подлежащей взаимодействию.The components of the vector X pq (s) are: En,i (s) - the need for the p-th UAV in charge energy, taking into account the achievement of the q-th station; T pq (s) is the real time that the UAV will spend on reaching the nearest target route point, taking into account the preliminary reaching the q-th station and recharging at it. Vector
Figure 00000054
here consists of one element:
Figure 00000055
- real energy available for the given UAV at the q-th station at the moment of its reaching, taking into account calls to this station by other UAVs. Values X pq (s) and
Figure 00000056
relevant only when a pair is selected as the subject of interaction.

После принятая решения о выборе некоторой станции подзарядки формируется соответствующий сигнал, который с помощью приемо-передающего модуля данного ПРС передается выбранной станции.After the decision is made to select a certain charging station, an appropriate signal is generated, which is transmitted to the selected station using the transceiver module of this RRS.

Функционал ФАВ(р,q,sp) следующим образом зависит от A, δ по (2):Functional Ф АВ (р,q,s p ) depends on A, δ according to (2) as follows:

Figure 00000057
Figure 00000057

где частичные функционалы

Figure 00000058
заданы выражениями:where the partial functionals
Figure 00000058
given by expressions:

Figure 00000059
Figure 00000059

Figure 00000060
Figure 00000060

s-порядковый номер приземления, совершенного данным р-м БПЛА; ΔT - оценка верхней границы

Figure 00000061
;
Figure 00000062
- максимально возможная энергия, которая может быть выделена одному БПЛА подзарядки. Вектор весовых коэффициентов δ=[δЕ, δТ] обновляется по следующему правилу:
Figure 00000063
s is the serial number of the landing made by this r-th UAV; Δ T - upper bound estimate
Figure 00000061
;
Figure 00000062
- the maximum possible energy that can be allocated to one recharging UAV. The weight vector δ=[δ E , δ T ] is updated according to the following rule:
Figure 00000063

Figure 00000064
Figure 00000064

Figure 00000065
Figure 00000065

Figure 00000066
Figure 00000066

Весовые коэффициенты δЕ,pq характеризуют среднюю степень востребованности накопленной на q-й станции свободной энергии для р-го БПЛА с учетом всех предыдущих (до на s-шага) опытов получения/ недополучения/ неполучения энергии этим БПЛА на этой станции; Весовые коэффициенты δT,pq характеризуют сравнительные средние временные затраты, которые сопутствовали подзарядке р-го БПЛА на q-й станции в прошлом вплоть до s-шага.The weight coefficients δ E, pq characterize the average degree of demand for the free energy accumulated at the q-th station for the p-th UAV, taking into account all previous (up to s-step) experiences of receiving / not receiving / not receiving energy by this UAV at this station; The weight coefficients δ T, pq characterize the comparative average time costs that accompanied the recharging of the p-UAV at the q-th station in the past up to the s-step.

Коэффициенты δE,pq(s), δT,pq(s) для всех p,q,s удовлетворяют условиям нормировки:The coefficients δ E,pq (s), δ T,pq (s) for all p,q,s satisfy the normalization conditions:

Figure 00000067
Figure 00000067

В результате максимизации функционала (5) получаем станцию с номером qopt(s), которая и выбирается в качестве объекта для ближайшего взаимодействия БПЛА с номером р.As a result of maximizing the functional (5), we obtain a station with the number q opt (s), which is chosen as the object for the nearest interaction of the UAV with the number p.

Эффективность адаптивного выбора подходящей станции подзарядки по заявляемому алгоритму, конкретизированному выражениями (5)-(12), повышается каждый раз за счет анализа накопленной к текущему моменту времени информации об опытах подзарядки данного БПЛА. Эта информация аккумулируется в величинах ηpq(s) и ξpq(s).The efficiency of the adaptive selection of a suitable recharging station according to the proposed algorithm, specified by expressions (5)-(12), is increased each time by analyzing the information accumulated by the current time about the recharging experiences of a given UAV. This information is accumulated in the quantities η pq (s) and ξ pq (s).

Снижение веса δE,pq (s) для q-станции по сравнению с ее начальным значением в (8) может быть вызвано следующими факторами: 1) редким использованием станции р-м БПЛА в силу особенностей используемых им регулярных траекторий; 2) периодическими и достаточно резкими изменениями в условиях функционирования станции, приводящими к значительному снижению реальной энергии Epq(s) по отношению к соответствующей заявленной

Figure 00000068
; 3) непредвиденными изменениями на пути следования БПЛА до этой станции, которые могут происходить с самим БПЛА, в результате чего может резко повышаться величина En,pq(s), например, в результате спонтанных ветровых порывов, ухудшений условий видимости, появления случайных препятствий; 4) неточностью расчета значения энергии, которую станция потенциально может предоставить данному БПЛА; 5) помехой в канале связи, искажающей принимаемую на борту БПЛА информацию о величине
Figure 00000069
; 6) прочими причинами.The decrease in the weight δ E,pq (s) for the q-station compared to its initial value in (8) can be caused by the following factors: 1) the rare use of the station by the p-th UAV due to the peculiarities of the regular trajectories it uses; 2) periodic and rather abrupt changes in the operating conditions of the station, leading to a significant decrease in real energy E pq (s) in relation to the corresponding declared
Figure 00000068
; 3) unforeseen changes on the route of the UAV to this station, which can occur with the UAV itself, as a result of which the value of E n,pq (s) can increase sharply, for example, as a result of spontaneous wind gusts, deterioration in visibility conditions, the appearance of random obstacles; 4) inaccuracy in calculating the value of energy that the station can potentially provide to this UAV; 5) interference in the communication channel, distorting the information received on board the UAV about the value
Figure 00000069
; 6) other reasons.

Снижение веса δT,pq (s) обусловлено факторами 1) и 3) из представленного выше перечня, а также определяется особенностью взаимного расположения области прохождения маршрутов БПЛА по отношению к месту нахождения станции.The decrease in weight δ T,pq (s) is due to factors 1) and 3) from the list presented above, and is also determined by the peculiarity of the relative position of the area where UAV routes pass in relation to the location of the station.

Вычислительный блок каждого БПЛА учится выбирать наиболее подходящую, в отношении некоторого критерия, станцию в условиях данных территории функционирования, расположения отдельных станций и регулярных траекторий следования БПЛА. При принудительной смене этих условий обучение должно производиться заново. В то же время, опыт произведенного обучения позволяет корректировать указанные условия, если это возможно и/или целесообразно, конечно, с привлечением внешних по отношению к РОС сил, в том числе, оператора.The computing unit of each UAV learns to choose the most appropriate, in relation to some criterion, station given the territory of operation, the location of individual stations and the regular trajectories of the UAV. If these conditions are forced to change, training must be done anew. At the same time, the experience of the training carried out makes it possible to correct these conditions, if it is possible and / or appropriate, of course, with the involvement of forces external to the ROS, including the operator.

Заявляемый способ дает возможность отдельным БПЛА обмениваться накопленным опытом, децентрализовано или с помощью периодического подключения оператора, что целесообразно, если они осуществляют однотипные задачи или двигаются в среднем по одинаковым регулярным траекториям.The claimed method enables individual UAVs to exchange accumulated experience, decentralized or with the help of periodic operator connection, which is advisable if they perform the same tasks or move on average along the same regular trajectories.

Рассмотренный здесь децентрализованный адаптивный выбор пар взаимодействующих объектов особенно эффективен для энергетических распределенных систем, включающих станции подзарядки автономных мобильных объектов, в том числе БПЛА, на базе возобновляемых источников ветровой и солнечной энергий.The decentralized adaptive selection of pairs of interacting objects considered here is especially effective for energy distributed systems, including charging stations for autonomous mobile objects, including UAVs, based on renewable wind and solar energy sources.

Эффективность метода должна расти с увеличением числа элементов системы и ростом числа взаимодействий, осуществленных каждым данным элементом системы к текущему моменту, т.е. времени обучения.The effectiveness of the method should grow with an increase in the number of elements of the system and an increase in the number of interactions carried out by each given element of the system by the current moment, i.e. training time.

Технико-экономические преимущества заявляемого способа перед известными. Технико-экономическим преимуществом заявляемого способа по отношению к существующим централизованным методам координации действий элементов рассматриваемой сети, а также к возможным децентрализованным методам без самообучения, является минимизация времени решения поставленных перед группой ПРС задач, а также выходов из строя ПРС в процессе выполнения миссии, что достигается за счет оптимизации выбора пары взаимодействующих станций и ПРС в каждом конкретном случае на базе как текущих характеристик всех элементов системы, так и предыстории всех предшествующих взаимодействий для каждого из элементов.Technical and economic advantages of the proposed method over the known ones. The technical and economic advantage of the proposed method in relation to the existing centralized methods for coordinating the actions of the elements of the network under consideration, as well as to possible decentralized methods without self-learning, is to minimize the time for solving the tasks assigned to the RRS group, as well as the failure of the RRS during the mission, which is achieved by optimizing the choice of a pair of interacting stations and the RRS in each specific case based on both the current characteristics of all elements of the system and the history of all previous interactions for each of the elements.

Одним из наиболее важных случаев указанного взаимодействия является автоматической подзарядка/ дозаправка, в том числе БПЛА, как в стационарных, так и нестационарных условиях, при этом группа ПРС заданной численности может функционировать полностью автономно в течение длительного срока на определенной географической территории. При этом месторасположение отдельных автономных станций подзарядки на этой территории зависит от формы, размеров, площади последней, и заданных/ возможных режимов функционирования группы ПРС на ней.One of the most important cases of this interaction is automatic recharging / refueling, including UAVs, both in stationary and non-stationary conditions, while a group of ORS of a given size can operate completely autonomously for a long time in a certain geographical area. At the same time, the location of individual autonomous charging stations in this territory depends on the shape, size, area of the latter, and the given/possible modes of operation of the PRS group on it.

Данное решение, будучи примененным к энергетической распределенной сети, включающей группу подвижных роботизированных объектов и станции их подзарядки, в отличие от существующих, позволяет значительно расширить время автономной работы всей группы ПРС на определенной территории. В случае, когда, например, предполагается разовая работа группы БПЛА, например, для однократной съемки непротяженного объекта инфраструктуры, то может быть применена не вся сеть станций подзарядки, а только одна или, максимум, две таких станции; при этом время, затрачиваемое на процесс подзарядки, сокращается, минимум, в 5 раз по сравнению с ручной подзарядкой одного БПЛА одним оператором, и минимум в 10 раз по сравнению с ручной подзарядкой двух и более БПЛА, одним оператором. При работе группы ПРС, насчитывающих десятки элементов, время, затрачиваемое на подзарядку, может быть сокращено, минимум, на два порядка; при этом имеет место значительная экономия в использовании рутинного человеческого труда.This solution, being applied to an energy distributed network, including a group of mobile robotic objects and their charging stations, unlike the existing ones, allows to significantly extend the battery life of the entire group of RRS in a certain area. In the case when, for example, one-time operation of a group of UAVs is expected, for example, for a single survey of a non-extended infrastructure object, then not the entire network of recharging stations can be used, but only one or, at most, two such stations; at the same time, the time spent on the recharging process is reduced by at least 5 times compared to manually recharging one UAV by one operator, and at least 10 times compared to manually recharging two or more UAVs by one operator. With the work of a group of PRSs, numbering dozens of elements, the time spent on recharging can be reduced by at least two orders of magnitude; at the same time, there is a significant saving in the use of routine human labor.

Свойство децентрализованности управления взаимодействием ПРС и стыковочных станций, существенное для заявляемого способа, делает его, в отличие от существующих, особенно эффективным в тех условиях, когда работа оператора невозможна, небезопасна или малоэффективна: гористой местности, поверхности воды, труднопроходимых районов лесных массивов и т.п.; местах радиационного заражения, очагов пожаров, северных районах и т.п.; сельских районах; в условиях плотной городской застройки, делающей применение обычного транспорта слабоэффективным.The property of decentralized management of the interaction between the PRS and the docking stations, which is essential for the proposed method, makes it, in contrast to the existing ones, especially effective in those conditions when the operator's work is impossible, unsafe or ineffective: mountainous terrain, water surface, difficult areas of forests, etc. P.; places of radiation contamination, fires, northern regions, etc.; rural areas; in conditions of dense urban development, which makes the use of conventional transport ineffective.

Положительный эффект от применения заявляемого метода может быть связан с функционированием в городских или сельских условиях, где ручной тип подзарядки хотя и может применяться, но значительно менее эффективен, чем автоматическая система подзарядки. Причем разрыв в эффективности двух этих типов подзарядки будет сильно расти, во-первых, с ростом числа ПРС, подлежащих обслуживанию, во-вторых, с ростом площади территории, которая должна быть покрыта данной группой ПРС в процессе своего функционирования, и, в-третьих, - с увеличением времени функционирования указанной группы на данной территории вследствие эффекта самообучения при принятии решений.The positive effect of the application of the proposed method may be associated with the functioning in urban or rural conditions, where the manual type of recharging, although it can be used, is much less effective than the automatic recharging system. Moreover, the gap in the efficiency of these two types of recharging will grow strongly, firstly, with an increase in the number of PRSs to be serviced, secondly, with an increase in the area of the territory that must be covered by this group of PRSs in the course of its operation, and, thirdly , - with an increase in the time of operation of the specified group in the given territory due to the effect of self-learning in decision-making.

Claims (2)

Способ децентрализованного управления распределенной обобщенной сетью подвижных роботизированных средств и стыковочных станций, заключающийся в том, что осуществляют децентрализованное взаимодействие между каждой парой, образованное подвижным роботизированным средством, осуществляющим автономное или дистанционно управляемое движение между пунктами назначения, включая этапы стыковки и посадки на специально оборудованные площадки станций, изначальные маршруты следования каждого подвижного робототехнического средства, а также моменты, когда элементам сети требуется существенная корректировка режимов их функционирования, и стыковочной станцией, реализованное с помощью модуля приема и передачи информационных сигналов, вычислительного модуля, датчиков для измерения собственных величин и величин внешней среды, которыми оборудован каждый элемент сети, а также навигационных модулей, автопилотов, модулей полезной нагрузки, которыми дополнительно оборудованы подвижные роботизированные средства, A method for decentralized control of a distributed generalized network of mobile robotic vehicles and docking stations, which consists in the fact that decentralized interaction between each pair is carried out, formed by a mobile robotic vehicle that performs autonomous or remotely controlled movement between destinations, including the stages of docking and landing on specially equipped stations sites , the initial routes of each mobile robotic vehicle, as well as the moments when the network elements require a significant adjustment of their operating modes, and the docking station, implemented using a module for receiving and transmitting information signals, a computing module, sensors for measuring their own values and the values of the external environment, with which each element of the network is equipped, as well as navigation modules, autopilots, payload modules, which are additionally equipped with mobile robotic vehicles, отличающийся тем, что ремонтное обслуживание или вывод их из строя определяются оператором или автоматизированным командным звеном на основе цели и задач функционирования всей системы, а решение о потенциально возможном взаимодействии между каждой такой парой основано на выборах, производимых обоими ее элементами или одним из них, с возможностью использования накопленной информации о предыдущих взаимодействиях для оптимизации процесса последующих взаимодействий подвижных роботизированных средств и стыковочных станций по заданным критериям функционирования сети, в котором допускается принудительное подключение оператора или автоматизированного командного звена в контур управления.characterized in that the repair service or their failure is determined by the operator or automated command link based on the purpose and objectives of the functioning of the entire system, and the decision on the potential interaction between each such pair is based on the choices made by both of its elements or one of them, with the possibility of using the accumulated information about previous interactions to optimize the process of subsequent interactions of mobile robotic vehicles and docking stations according to the specified criteria for the functioning of the network, in which forced connection of an operator or an automated command link to the control loop is allowed.
RU2020143008A 2020-12-24 Method for decentralized control of distributed generalized network including movable robotic means and docking stations RU2781391C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020143008A RU2020143008A (en) 2022-06-24
RU2781391C2 true RU2781391C2 (en) 2022-10-11

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661264C1 (en) * 2017-04-11 2018-07-13 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Ground control station for uncrewed aerial vehicles
EP3158553B1 (en) * 2015-03-31 2018-11-28 SZ DJI Technology Co., Ltd. Authentication systems and methods for identification of authorized participants
EP3633653A1 (en) * 2015-03-31 2020-04-08 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for mutual authentication between an unmanned aerial vehicle and an authentication center
US10860015B2 (en) * 2017-07-28 2020-12-08 Nuro, Inc. Systems and methods for unmanned positioning and delivery of rental vehicles
US11029682B2 (en) * 2016-04-24 2021-06-08 Flytrex Aviation Ltd. Apparatus and method for centralized control of vehicles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3158553B1 (en) * 2015-03-31 2018-11-28 SZ DJI Technology Co., Ltd. Authentication systems and methods for identification of authorized participants
EP3633653A1 (en) * 2015-03-31 2020-04-08 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for mutual authentication between an unmanned aerial vehicle and an authentication center
US11029682B2 (en) * 2016-04-24 2021-06-08 Flytrex Aviation Ltd. Apparatus and method for centralized control of vehicles
RU2661264C1 (en) * 2017-04-11 2018-07-13 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Ground control station for uncrewed aerial vehicles
US10860015B2 (en) * 2017-07-28 2020-12-08 Nuro, Inc. Systems and methods for unmanned positioning and delivery of rental vehicles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Modares et al. Ub-anc planner: Energy efficient coverage path planning with multiple drones
US9678507B1 (en) Autonomous infrastructure element survey systems and methods using UAV fleet deployment
US8874360B2 (en) Autonomous vehicle and method for coordinating the paths of multiple autonomous vehicles
US8788121B2 (en) Autonomous vehicle and method for coordinating the paths of multiple autonomous vehicles
CN110210806B (en) Cloud-based unmanned vehicle frame structure with 5G edge calculation function and control evaluation method thereof
US20170267343A1 (en) Unmanned aerial vehicle operation systems
Lee et al. Decision support scheduling for maritime search and rescue planning with a system of UAVs and fuel service stations
Li et al. Multi-robot mission planning with static energy replenishment
Fesenko et al. Routing an unmanned aerial vehicle during npp monitoring in the presence of an automatic battery replacement aerial system
EP4195100A1 (en) Learning-based techniques for autonomous agent task allocation
Fu et al. Real-time UAV routing strategy for monitoring and inspection for postdisaster restoration of distribution networks
Rajabi et al. Drone delivery systems and energy management: a review and future trends
CN114911255A (en) Heterogeneous multi-unmanned aerial vehicle collaborative track planning method for communication relay guarantee
Lun et al. Trajectory optimization of SUAV for marine vessels communication relay mission
Hua et al. Drl-based energy efficient communication coverage control in hierarchical hap-lap network
CN115361689A (en) Cooperative deployment method for fixed station and unmanned aerial vehicle carrying edge server
RU2781391C2 (en) Method for decentralized control of distributed generalized network including movable robotic means and docking stations
Zhu et al. Idle-vehicle rebalancing coverage control for ride-sourcing systems
CN114792217A (en) System and method for decentralized hybrid air space autonomous last mile cargo delivery
Wu et al. Collision-aware task assignment for multi-robot systems
CN110751360B (en) Unmanned ship region scheduling method
Bereza et al. Distributed model predictive control for cooperative landing
Kostyukov et al. System of Decentralized Control of a Group of Mobile Robotic Means Interacting with Charging Stations
Xu et al. Aerial edge computing: Flying attitude-aware collaboration for multi-UAV
Poudel et al. Priority-aware task assignment and path planning for efficient and load-balanced multi-UAV operation