Синтез системи автоматичного керування веденим автономним ненаселеним підводним апаратом як «агентом» групи

Abstract

Анотація. Щораз більші вимоги до продуктивності виконання підводних пошукових робіт стимулюють одночасне застосування групи автономних ненаселених підводних апаратів. Організація таких підводних місій вимагає створення високоефективних систем автоматичного керування кожним окремим підводним апаратом як «агентом» групи апаратів, які рухаються на однаковій глибині одним курсом і швидкістю. Такий режим іменується «вирівнюванням». Одночасно необхідно автоматично забезпечити максимальну дистанцію між підводними апаратами, достатню для утримання надійного гідроакустичного зв’язку між ними, тобто режим «когезії», та усунути аварійне зближення сусідніх підводних апаратів, тобто режим «адгезії». Метою роботи є розроблення узагальненого алгоритму, структури системи автоматичного керування веденим автономним ненаселеним підводним апаратом як «агентом» групи підводних апаратів, які виконують спільну підводну місію. Для досягнення поставленої мети використано методи теорії автоматичного керування для синтезу системи керування, методи нечіткої логіки для синтезу законів керування рухом підводного апарата, математичний апарат теорії матриць для моделювання процесів функціонування окремих блоків синтезованої системи керування таким апаратом. Результатом роботи є розроблений узагальнений процес функціонування системи автоматичного керування веденим автономним ненаселеним підводним апаратом як «агентом» групи, який реалізує режими вирівнювання, адгезії та когезії як основні режими групового руху. Для цього використовується інформація від його власних навігаційних сенсорів і додаткових сенсорів навігаційної обстановки, моделювання навігаційної обстановки навколо нього та ідентифікації навігаційних загроз. Наукова новизна полягає у розробленні структури системи автоматичного керування веденим автономним ненаселеним підводним апаратом як «агентом» групи, яка містить блок «Сенсори навігаційної обстановки», блок «Модель навігаційної обстановки», блок «Ідентифікатор навігаційних загроз» і блок «Бортовий керуючий контролер», а також у розробленні матричних інформаційних моделей функціонування вказаних. Практична значимість дослідження полягає у створенні теоретичного підґрунтя для подальших прикладних розроблень систем керування веденим підводним апаратом, що дасть змогу підвищити продуктивність групових підводних пошукових місій.