Розвиток методології управління роями БпЛА на основі ройового інтелекту
DOI:
https://doi.org/10.54858/dndia.2023-19-15Ключові слова:
БпЛА, методологія, рій БпЛА, ройовий інтелект, розподілене ієрархічне управління, управління ройовим інтелектуальними системами, централізоване і децентралізоване управлінняАнотація
Актуальність дослідження зумовлена виникненням нових проблем організованого масованого (ройового) застосування безпілотних літальних апаратів (БпЛА) під час нанесення розподілених у просторі високоточних ударів по військових і критично важливих об’єктах противника у тактичній і оперативній глибині побудови бойових порядків. Визначена потреба у розробленні (розвитку) методології управління роями БпЛА. Обґрунтована доцільність у застосуванні підходу розподіленого ієрархічного управління БпЛА з ройовим інтелектом. Використання такого підходу управління забезпечить ефективне використання роїв БпЛА (в тому числі, різнорідних) в операціях міжвидових угруповань військ Збройних Сил України та інших складових Сил безпеки і оборони України під час відбиття збройної агресії російської федерації. Розподілене ієрархічне управління є комплексним підходом і забезпечує поєднання переваг централізованого та децентралізованого управління і компенсує їх недоліки при управлінні роєм БпЛА. За результатами дослідження визначено протиріччя та здійснено постановку наукової проблеми, висунуто гіпотезу дослідження та визначено наукові завдання дослідження із розроблення методології управління роїв БпЛА на основі ройового інтелекту, яка включає стратегії застосування, теоретичні основи, науково-методичний апарат і результати дослідження.
Посилання
Schranz M., Umlauft M., Sende M., Elmenreich W. Swarm robotic behaviors and current applications. Frontiers in Robotics and AI, 2020, 36.
Пікенін О.О.Мариношенко, О.П., ПрохорчукО.В. Реалізація польоту групи безпілотних літальних апаратів. Механіка гіроскопічних систем. 2016. Вип. 31. – С. 12–26.
Kharchenko V., Kliushnikov I., Rucinski A., Fesenko H., Illiashenko O. UAV Fleet as a Dependable Service for Smart Cities: Model-Based Assessment and Application. Smart Cities. 2022. 5(3). 1151–1178.
Лупандін В.А., Мегельбей Г.В., Мацько О.Й., Куртсеітов Т.Л., Міроненко П.О. Основні тенденції створення та застосування груп безпілотних літальних апаратів. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. 2019. (2). С. 88–96.
Бондарєв Д.І., Кучеров Д.П., Шмельова Т.Ф. Моделі групових польотів безпілотних літальних апаратів з використанням теорії графів. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України.2015. (3). – С. 68–74.
Журавська І. Гетерогенні комп’ютерні мережі критичного застосування на основі роїв та зграй БПЛА: монографія. Миколаїв : Вид–во ЧНУ ім. Петра Могили, 2019. – 192 с.
Методологія ситуаційного колективного управління пілотованими і безпілотними літальними апаратами в єдиному повітряному просторі: наукові матеріали. В 3-х томах. Том 2. Інтегровані корпоративні моделі для колективного управління пілотованими і БПЛА в єдиному повітряному просторі в умовах ризику і невизначеності / Харченко В.П., Шмельова Т.Ф., Знаковська Є.А., Бугайко Д.О., Луппо О.Є., Лазоренко В.А., Аргунов Г.Ф. Мухіна М.П., Малютенко Т.Л., Кузьменко Н.С., Бондарєв Д.І., Петрушевський А.О., Шостак О.В., Благая Л.В./ Под ред. Харченко В.П.: – К.: НАУ, 2017. – 120 с.
Методологія формування інтелектуальної складової агентної системи рою безпілотних літальних апаратів: монографія / О. К. Погудіна, Д. М. Крицький, А. М. Биков, Т. А. Пластун, М. В. Пивовар, М. О. Бичок, О. В. Каратанов, А. В. Погудін, О. С. Крицька – Х. : Нац. аерокосм. ун-т ім. М. Є. Жуковського “Харк. авіац. ін-т”, 2021. – 219 с
Голембо В.А., Мельніковим Р.Г. Організація роботи групи безпілотних літальних апаратів. Вісник Національного університету Львівська політехніка. Комп’ютерні системи та мережі. 2018. 905. – С.56–63.
Тристан А.В., Матющенко О.Г. Групове застосування БПЛА у місіях з пошуку та впливу на наземний об’єктів. Повітряна міць держави. 2021. №1(1). – С. 94–96.
Chung T. Offensive swarm-enabled tactics (offset). DARPA Tactical Technology Office. Proposers Day, Arlington, VA, Accessed January. 2017. Т. 30.
Brown R., Adams J.A. Congestion Analysis for the DARPA OFFSET CCAST Swarm Field Robotics Journal, Field Robotics, Special Issue: Dynamic Large-Scale Swarm Systems in Urban Environments: Results from the DARPA OFFSET Program.2023.3. Р.190–221.
Mizokami K. The Pentagon’s autonomous swarming drones are the most unsettling thing you’ll see today. Popular Mechanics. 2017. Т. 9.
Liu B., Wang S., Li Q., Zhao X., Pan Y., Wang C. Task Assignment of UAV Swarms Based on Deep Reinforcement Learning. Drones. 2023, 7, 297.
Zhou Y., Rao B., Wang W. Uav swarm intelligence: Recent advances and future trends. IEEE Access. 2020, 8, Р. 183856–183878.
Khelifi M., Butun I., Swarm Unmanned Aerial Vehicles (SUAVs): A Comprehensive Analysis of Localization, Recent Aspects, and Future Trends. 2022, 8600674.
Campion M., Ranganathan P., Faruque S. UAV swarm communication and control architectures: A review. J. Unmanned Veh. Syst. 2018, 7, Р. 93–106.
Puente-Castro A., Rivero D., Pazos A., Fernandez-Blanco E. A review of artificial intelligence applied to path planning in UAV swarms. Neural Comput. Appl. 2022, 34, Р. 153–170.
Campion M., Ranganathan P., Faruque S. A review and future directions of UAV swarm communication architectures. In Proceedings of the IEEE International Conference on Electro/Information Technology (EIT), Rochester, MI, USA, 3–5 May 2018.Р. 0903–0908.
Telli K., Kraa O., Himeur Y., Ouamane A., Boumehraz M., Atalla S., Mansoor, W. A Comprehensive Review of Recent Research Trends on UAVs. Systems. 2023, 11(8), 400.
Bhamu N., Harshit Verma, Akanksha Dixit, Barbara Bollard, and Smruti R. Sarangi. SmrtSwarm: A Novel Swarming Model for Real-World Environments. Drones.2023. 9. 573.
VarunK.A., KumarR., PriyadarshiniP.C., KathikE.S., Madhan Sonya A. Self-co-ordination algorithm (SCA) for multi-UAV systems using fair scheduling queue. Sensor review, 01 Sep 2023, Vol. 43, Issue 4, p. 233–242.
Kernbach S., ed. Handbook of collective robotics: fundamentals and challenges. CRC Press, 2013.
