PLANNING OF THE EFFECTIVE MULTIPOINT FLIGHT ROUTES FOR AN AUTONOMOUS UNMANNED AERIAL VEHICLE

Abstract

Предложены эвристические правила принятия решений, обеспечивающие возможность синтезировать метод поиска эффективных маршрутов облета целей по формальному описанию карты заданного участка местности с учетом возмущающих факторов нестабильной воздушной среды. Сформулированы также правила, позволяющие оптимизировать исходный полный граф определяющий карту расположения целей на местности, что обеспечивает возможность сокращения числа альтернативных маршрутов полета, рассматриваемых в процессе выбора наиболее эффективного из них при наличии ограничений по времени на решение поставленной задачи. Выбор пути полета в этом случае осуществляется по опорному дереву поиска эффективного маршрута облета целей, сформированному на основе оптимального графа модели карты местности. Разработан эвристический метод поиска с учетом ограничений по времени эффективных маршрутов облета целей, обладающий полиномиальной сложностью, обеспечивающей возможность его реализации на бортовой вычислительной системе автономного беспилотного летательного аппарата. Обосновано то, что предложенный метод позволяет существенным образом сократить количество сравниваемых между собой альтернатив в процессе поиска эффективных маршрутов облета целей при произвольном их расположении на местности. Heuristic decision-making rules are proposed that provide the opportunity to synthesize a method for searching effective multipoint flight routes using a formal description of a map for a given area, taking into account the disturbing factors of an unstable environment. Wealso formulate the rules that allow to optimize the initial full graph defining a map of the goals ground location and to reduce the number of alternative flight routes that are considered in the process of choosing the most effective ones given time limits for solving the problem. The choice of the flight path in this case is made using the reference search tree of the effective route for flying around the targets, based on the optimal graph the model of the terrain map. A heuristic search method has been developed taking into account time constraints imposed on the effective flight routes, which has polynomial complexity allowing its implementation on the on-board computer system of an autonomous unmanned aerial vehicle. The proposed method allows one to substantially reduce the number of alternatives in the process of searching for effective routes for flying around targets arbitrary located on the ground.

Topics & Concepts