Формирование программных траекторий движения летательного аппарата при аэрогеофизической съемке

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Управление подвижными объектами при аэрогеофизической съемке требует решения определенных задач, связанных с формированием программных (заданных) траекторий, которые должны быть оптимальными. Наиболее очевидным критерием оптимальности является время, за которое объект из начального положения переходит в положение, требуемое полетным заданием. Задачи, в которых рассматривают такой критерий, известны как задачи быстродействия. Поскольку аэрогеофизическая съемка традиционно выполняется по сети параллельных маршрутов, в данной работе рассмотрены две задачи быстродействия. Первая – заход на очередной маршрут съемки. Вторая – сближение с прямолинейным участком текущего маршрута съемки. Для каждого из режимов поставлены и решены задачи быстродействия. Результат решения – программные траектории захода и сближения. Представлен формальный анализ решений и описаны способы формирования оптимальных траекторий и соответствующих управлений, реализующих эти траектории. Описана реализация полученных алгоритмов в составе бортового программного обеспечения.

Об авторах

А. М Гаракоев

Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН

Email: garac@ipu.ru
г. Москва, Россия

А. И Гладышев

Секция по оборонным проблемам Министерства обороны РФ (при президиуме РАН)

Email: tolyagladyshev@yandex.ru
г. Москва, Россия

Список литературы

  1. Nguyen, T.K., Pham, D.H., Nguyen, Q.C., et al. An Optimal Smooth-Path Motion Planning Method for a Car-like Mobile Robot // Journal of Technical Education Science. – 2023. – Iss. 75A. – P. 20–30.
  2. Kumar, D.P., Darbha, S., Manyam, S.G. and Casbeer, D. The Weighted Markov-Dubins Problem // IEEE Robotics and Automation Letters. – 2023. – Vol. 8, no. 3. – P. 1563–1570.
  3. Марков А.А. Некоторые примеры решений специального класса задач на наибольших и наименьших количествах. – Сообщ. Харьковск. мат. общ. – 1887. – Т. 1. – С. 250–276. [Markov, A.A. Nekotorye primery reshenii spetsial'nogo klassa zadach na naibol'shikh i naimen'shikh kolichestvakh. – Soobshch. Khar'kovsk. mat. obshch. – 1887. – T. 1. – S. 250–276. (In Russian)]
  4. Dubins, L.E. On Curves of Minimal Length with a Constraint on Average Curvature and with Prescribed Initial and Terminal Positions and Tangents // American Journal of Mathematics. – 1957. – Vol. 79, iss. 3. – P. 497– 516.
  5. Жодзишский П.Ю., Пухватов В.А. Повышение эффективности выполнения аэрогеофизических исследований // Геопрофи. – 2010. – № 2. – С. 23–25. [Zhodzishsky, P.Yu., Puhvatov, V.A. Improvement of Airborne Geophysical Studies Efficiency // Geoprofi. – 2010. – No. 2. – P. 23–25. (In Russian)]
  6. Тригубович Г.М., Шевчук С.О., Косарев Н.С., Никитин В.Н. Комплексная технология навигационного и геодезического обеспечения аэромагнитных исследований // Гироскопия и навигация. – 2017. – № 1. – С. 93–107. [Trigubovich, G.M., Shevchuk, S.O., Kosarev, N.S., Nikitin, V.N.. Complex Technology of Navigation and Geodetic Support of Airborne Electromagnetic Surveys // Gyroscopy and Navigation. – 2017. – Vol. 8, no. 3. – P. 226–234.]
  7. Каршаков Е.В. Особенности алгоритмов управления летательным аппаратом при аэросъемке // Проблемы управления. – 2012. – № 3. – С. 71–76. [Karshakov, E.V. Aircraft Control Algorithms Features in Case of Airborne Surveying // Control Sciences. – 2012. – No. 3. – P. 71–76. (In Russian)]
  8. Волковицкий А.К., Гаракоев А.М. Алгоритмы управления движением по фрагментарной траектории // Материалы XVI Международной конференции «Устойчивость и колебания нелинейных систем управления» (конференция Пятницкого). – Москва, 2022. – С. 101–105. [Volkovickij, A.K., Garakoev, A.M. Algoritmy upravlenija dvizheniem po fragmentarnoj traektorii // Materialy XVI Mezhdunarodnoj konferencii «Ustojchivost' i kolebanija nelinejnyh sistem upravlenija» (konferencija Pjatnickogo). – Moscow, 2022. – P. 101–105. (In Russian)]
  9. Karshakov, E.V., Shevchenko, A.M., Garakoev, A.M. Formation of a Director Index to Assist the Pilot in Conducting Airborne Geophysical Survey // International Workshop on Navigation and Motion Control (NMC 2020). – Samara, 2020. – P. 1–10.
  10. Новожилов И.В. Фракционный анализ. – М.: Изд-во мех-мат ф-та МГУ, 1995. – 224 с. [Novozhilov, I.V. Frakcionnyj analiz. – M.: Izd-vo meh-mat f-ta MSU, 1995. – 224 p. (In Russian)]
  11. Александров В.В., Парусников Н.А., Лемак С.С., Злочевский С.И. Введение в динамику управляемых систем. – М.: МГУ, 1993. – 181 с. [Aleksandrov, V.V., Parusnikov, N.A., Lemak, S.S., Zlochevskii, S.I. Vvedenie v dinamiku upravlyaemykh sistem. – M.: MSU, 1993. – 181 p. (In Russian)]
  12. Пацко В.С., Федотов А.А. Множество достижимости в момент для машины Дубинса в случае одностороннего поворота // Тр. ИММ УрО РАН. – 2018. – Т. 24, № 1. – С. 143–155. [Packo, V.S., Fedotov, A.A. Mnozhestvo dostizhimosti v moment dlja mashiny Dubinsa v sluchae odnostoronnego povorota // Tr. IMM UrO RAN. – 2018. – Vol. 24, no. 1. – P. 143–155. (In Russian)]
  13. Kaya, C.Y. Markov–Dubins Path via Optimal Control Theory // Comput Optim Appl. – 2017. – Vol. 68. – P. 719–747. – DOI: https://doi.org/10.1007/s10589-017-9923-8.
  14. Волковицкий А.К., Каршаков Е.В., Павлов Б.В. Структура алгоритмов управления проводкой летательного аппарата // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 3 (140). – С. 217–225. [Volkovitskii, A.K., Karshakov, E.V., Pavlov, B.V. Struktura algoritmov upravleniya provodkoi letatel'nogo apparata // Iz-vestiya YUFU. Tekhnicheskie nauki. – 2013. – No. 3 (140). – P. 217–225. (in Russian)]
  15. URL: https://geotechnologies.ru/ru/products/navdat_ru.html
  16. Инструкция по магниторазведке (наземная магнитная съемка, аэромагнитная съемка, гидромагнитная съемка) / М-во геологии СССР. – Л.: Недра, 1981. – 263 с. [Instrukcija po magnitorazvedke (nazemnaja magnitnaja s"emka, ajeromagnitnaja s"emka, gidromagnitnaja s"emka) / M-vo geo-logii SSSR. – L.: Nedra, 1981. – 263 p.]

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).