Магистерский диплом (ВКР) на тему Разработка подсистемы интеллектуальной оценки траекторных угроз для наземного беспилотного транспортного средства

Содержание:

Введение:

Автоматизация все больше проникает во все сферы жизни
общества и все больше видов деятельности становятся доступными для выполнения
«думающими» машинами. Не исключением стали и профессии пилота, водителя, а
также оператора специализированных машин. На сегодняшний день многими ведущими
компаниями или даже целыми корпорациями ведутся научно-исследовательские и
опытно-конструкторские работы по созданию беспилотных летательных аппаратов
(БПЛА), полностью автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) и наземных
беспилотных транспортных средств (НБТС). Последняя категория транспортных
средств в общедоступной прессе в основном представлена разработками беспилотных
такси от ведущих мировых ИТ-корпораций Google и Яndex. Однако, к этому же
классу НБТС можно отнести и военные разработки: проекты типа «Ripsaw» (США) и
«Тачанка-Б», построенная на базе российской боевой платформы «Армата». Также
сюда можно отнести и космические аппараты типа роверов, предназначенные для
работы на поверхности других планет. Таким образом, разработка НБТС в целом и
их отдельных подсистем в частности, является достаточно важной задачей для
специалистов в области автоматических систем управления, искусственного
интеллекта и информационных технологий в целом.

Очевидно, что существует много аспектов управления НБТС,
однако наиболее интеллектуально сложные алгоритмы связаны именно с процессами
управления движением НБТС на основе автоматической оценки различных траекторных
угроз, реализуемой в соответствующей подсистеме (ПОУ), входящей в общую
автоматическую систему контроля и управления НБТС, наряду с подсистемами
управления движением (СУД) и другими подсистемами. Они должны учитывать
множество типов входной информации, в частности, наиболее слабо формализованные
из них описывают объекты, находящиеся (появляющиеся) в окрестности  траектории движения (которая, вообще говоря,
прокладывается другими модулями АСУ). Дело в том, что такие «посторонние»
объекты могут быть крайне разнообразными по размеру, форме, цвету и т. п. Даже
их поведение может различаться весьма значительно. Это и простые статические
(неподвижные) траекторные угрозы (СТУ), возникающие в определенной области
рядом с траекторией (или на запланированной траектории), и динамические
(подвижные) траекторные угрозы (ДТУ), которые могут возникать относительно
текущей траектории движения НБТС с различных направлений, в различные моменты
времени и с различной степенью опасности.

Таким образом, задачи учета, классификации, распознавания и
адекватного реагирования на различные траекторные угрозы является чрезвычайно актуальной, Решению части этих проблем
и посвящена эта работа.

Целью работы
является повышение показателей эффективности автоматической оценки траекторных
угроз для наземного беспилотного транспортного средства за счет применения
интеллектуальных методов и средств для углубленного логического анализа
оперативных данных.

Задачи
исследования следующие:

— проанализировать виды траекторных угроз и выделить особенности
каждого класса угроз;

— выбрать
математический инструмент для интеллектуальной

Заключение:

1 Анализ особенностей процесса движения
наземного беспилотного транспортного средства в условиях траекторных угроз 1.1 Понятие, суть и виды траекторных
угроз Итак, при движении, которое
осуществляется во время выполнения миссии беспилотного аппарата, независимо от
его типа (БПЛА, АНПА или НБТС), очевидно, что он должен двигаться, придерживаясь
строго определенной траектории.

Траектория движения может быть построена (рассчитана)
заранее, что возможно в том случае, когда движение осуществляется в хорошо
знакомой среде, параметры которой P1
полностью известны состоянием на некоторый момент времени t1. Эта информация может быть получена из следующих
источников:

— на основании данных разведки;

— как результат миссий предыдущих аппаратов;

— на основании общедоступных сведений (например,
Google-карт);

— и т. д.

Информация
P1 включает в себя
подробное геометрическое описание пространства соответствующей размерности, в
котором будет перемещаться аппарат, и которое располагается между стартовой и
финальной точками текущей миссии[1] . При этом, в случае
построения траектории движения именно для наземного транспортного средства, должны быть хорошо известны геометрические
параметры области, которая приблизительно представляет собой эллипс, отображенный на [1] Здесь и далее предполагаем, что
беспилотный аппарат перемещается с целью выполнения некоей задачи (наиболее
часто — логистической, но также она может быть и боевой, исследовательской и
т.п.), которую для краткости будем называть также миссией.

Фрагмент текста работы:

1 Анализ особенностей процесса движения
наземного беспилотного транспортного средства в условиях траекторных угроз 1.1 Понятие, суть и виды траекторных
угроз Итак, при движении, которое
осуществляется во время выполнения миссии беспилотного аппарата, независимо от
его типа (БПЛА, АНПА или НБТС), очевидно, что он должен двигаться, придерживаясь
строго определенной траектории.

Траектория движения может быть построена (рассчитана)
заранее, что возможно в том случае, когда движение осуществляется в хорошо
знакомой среде, параметры которой P1
полностью известны состоянием на некоторый момент времени t1. Эта информация может быть получена из следующих
источников:

— на основании данных разведки;

— как результат миссий предыдущих аппаратов;

— на основании общедоступных сведений (например,
Google-карт);

— и т. д.

Информация
P1 включает в себя
подробное геометрическое описание пространства соответствующей размерности, в
котором будет перемещаться аппарат, и которое располагается между стартовой и
финальной точками текущей миссии[1] . При этом, в случае
построения траектории движения именно для наземного транспортного средства, должны быть хорошо известны геометрические
параметры области, которая приблизительно представляет собой эллипс, отображенный на [1] Здесь и далее предполагаем, что
беспилотный аппарат перемещается с целью выполнения некоей задачи (наиболее
часто — логистической, но также она может быть и боевой, исследовательской и
т.п.), которую для краткости будем называть также миссией.