Метод композиції маршруту безпілотного літального апарату у просторі

Abstract

Стаття присвячена розробці методу композиції маршруту безпілотного літального апарату у тривимірному просторі. Основною відмінністю представленого методу є комплексне врахування особливостей навколишнього середовища, що відображає можливі перешкоди (активні або пасивні) та інші обмеження задачі при композиції маршруту безпілотного літального апарату в тривимірному просторі. Це дозволило підвищити безпеку виконання завдання у автономних умовах польоту. У статті проведено аналіз основних підходів композиції маршрутів безпілотного літального апарату у просторі. Зроблено висновок про недоліки двовимірного уявлення. У методі представлено чотири етапи виконання завдання. Це етап моделювання навколишнього середовища, що відображає можливі перешкоди (активні чи пасивні) та інші обмеження завдання. Етап побудови розширеного графу маршрутів пересування безпілотного літального апарату у просторі. Відмінністю цього етапу є адаптивне врахування просторового розташування активних перешкод у просторі. Наступний етап це етап пошуку маршруту, що з'єднує стартову точку з кінцевою і обходить всі перешкоди та дає можливість побудови початкового маршруту у вигляді ламаної лінії, яка формується послідовністю шляхових точок, і з'єднує стартову точку з кінцевою, минаючи перешкоди. Останнім є етап отримання кінцевого результату, який забезпечується згладжуванням отриманої ламаної лінії. У цій частині методу композиції для вирішення задачі згладжування траєкторії руху безпілотного літального апарату у просторі на обраному маршруті доведено доцільність використання методу нерівномірного кубічного B-сплайну. За допомогою цього методу поставлено та вирішено завдання вибору та оптимізації параметра згладжування.