Аналіз децентралізованої моделі управління дронів і розрахунок траєкторії перехоплення
DOI:
https://doi.org/10.30837/2522-9818.2024.2.033Ключові слова:
Cascade DataHub; автоматизовані системи; машинне навчання; управління реальним часом; глибоке навчання.Анотація
Предмет дослідження – вивчення застосування інноваційного методу Cascade DataHub для оптимізації управління автоматизованими рухомими системами, зокрема безпілотними літальними апаратами. У статті аналізуються теоретичні та практичні аспекти впровадження зазначеного методу в різних галузях. Мета роботи – всебічно проаналізувати сучасні моделі та методи керування групою дронів з огляду на децентралізовані підходи, а також розробити ефективні алгоритми для оптимізації траєкторії перехоплення. Розглянути підвищення точності та надійності управління складними автоматизованими системами завдяки збільшеній інтеграції даних у реальному часі. Дослідження спрямоване на виявлення потенційних переваг методу в контексті зменшення часу на реакцію систем і підвищення точності ухвалення рішень. Завдання: розробити комплексні алгоритми для швидкого оброблення та аналізу великих обсягів даних із різноманітних джерел; створити надійні комунікаційні протоколи для забезпечення стійкості зв’язку між системами в екстремальних умовах; проаналізувати інтеграцію цих розробок у практичному застосуванні, що дасть змогу збільшити їх ефективність у реальних оперативних умовах. Для досягнення поставленої мети використовуються такі методи: математичне моделювання, статистичний аналіз, машинне та глибоке навчання. Їх застосування дозволяє забезпечити високу точність і надійність роботи управлінських систем. Результати. У процесі дослідження встановлено, що метод Cascade DataHub забезпечує значне зменшення часу реакції систем на команди, підвищує точність виконання завдань і зменшує втрати даних під час їх передачі. Упровадження цього методу також сприяє ефективнішому розподілу ресурсів між автоматизованими одиницями, що є критично важливим для місій із високими вимогами до координації та часової синхронізації. Висновки. Усебічно проаналізовано сучасні моделі та методи керування групою дронів з огляду на децентралізовані підходи. Розроблено ефективні алгоритми оптимізації траєкторії перехоплення, спрямовані на підвищення точності та надійності управління складними автоматизованими системами з допомогою інтеграції даних у реальному часі. Дослідження виявило потенційні переваги запропонованого методу в контексті зменшення часу реакції систем та підвищення точності ухвалення рішень, що сприяє ефективнішому функціонуванню автоматизованих систем.
Посилання
Список літератури
Taye M. M. Understanding of Machine Learning with Deep Learning: Architectures, Workflow. Applications and Future Directions. Computers. 2023. Vol. 12. P. 91. DOI: https://doi.org/10.3390/computers12050091
Xu Y., Ke Q., Jiang Z., Zhai Y., Genovese A., Piuri V. Dual attention and focus loss using UAV. Piuri Labs. 2023. URL: https://piurilabs.di.unimi.it/Papers/tai23.pdf
Bhole D., Domle M., Motghare M., Vaidya A. P. P. M. Developing mobile application to program and control robot. IRJMETS. 2023. URL: https://www.irjmets.com/uploadedfiles/paper/issue_12_december_2023/47953/final/fin_irjmets1704292742.pdf
Fillan J. Autonomous inspection and maintenance missions with AI planning and the ROSPlan framework. NTNU Open. 2023. URL: https://ntnuopen.ntnu.no/ntnu-xmlui/handle/11250/3094654
Ali Z. A. Introductory chapter: Motion planning for dynamic agents. InTechOpen. 2024. URL: https://www.intechopen.com/chapters/1178552
Rati B., Rajendra P., Parvez F., Jyoti G. Blockchain-enabled secure and efficient data sharing scheme for trust management in healthcare smartphone network. The Journal of Supercomputing. 2023. Vol. 79. P. 16233–16274. DOI: https://doi.org/10.1007/s11227-023-05272-6
Куценко Л. М., Семків О. М., Калиновський А. Я., Піксасов М. М., Сухарькова О. І. Геометричне моделювання мобільної установки для запуску безпілотних літальних апаратів. Технічні науки. 2017. №12(41). С. 117–120. DOI: 10.15587/2313-8416.2017.117920
Majumdar A. K. Fundamentals of Free-Space Optical Communications Systems, Optical Channels, Characterization, and Network/Access Technology. Optical Wireless Communications for Broadband Global Internet Connectivity. 2019. P. 87–118. Elsevier. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813365-1.00004
Kabir H., Tham M.-L., Chang Y. C. Internet of robotic things for mobile robots: Concepts, technologies, challenges, applications, and future directions. Digital Communications and Networks. 2023. Advance online publication. Р. 1–39. DOI:10.1016/j.dcan.2023.05.006
Gielis J., Shankar A., Prorok A. A Critical Review of Communications in Multi-robot Systems. Current Robot Reports. 2022. Vol. 3(3). P. 213–225. DOI: 10.1007/s43154-022-00090-9
Gielis J., Shankar A., Prorok A. A Critical Review of Communications in Multi-robot Systems // Current Robot Reports. 2022. Vol. 3(3). С. 213–225. DOI: 10.1007/s43154-022-00090-9
Pathak R., Barzin R., Bora G. C. Data-driven precision agricultural applications using field sensors and Unmanned Aerial Vehicle. International Journal of Precision Agriculture and Aviation. 2018. Vol. 1(1). P. 19–23. DOI: https://doi.org/10.33440/j.ijpaa.20180101.0004
Tahir A. Formation Control of Swarms of Unmanned Aerial Vehicles. Doctoral Dissertation. University of Turku, Turku, Finland. 2023. URL: https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-9411-3. ISBN: 978-951-29-9411-3.
Kong X., Yuhan W., Wang H. Edge Computing for Internet of Everything: A Survey. IEEE Internet of Things Journal. 2022, December. Advance online publication. Р. 23472–23485. DOI: https://doi.org/10.1109/JIOT.2022.3200431
Liao S.-l., Zhu R.-m., Wu N.-q., Shaikh T. A., Sharaf M., Mostafa A. M. Path planning for moving target tracking by fixed-wing UAV. Defence Technology. 2020. Vol. 16(4). P. 811–824. DOI: 10.1016/j.dt.2019.10.010. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214914719304817
References
Taye, M.M. (2023), "Understanding of Machine Learning with Deep Learning: Architectures, Workflow". Applications and Future Directions. Computers 2023., Vol. 12, 91 р. DOI: https://doi.org/10.3390/computers12050091
Xu, Y., Ke, Q., Jiang, Z., Zhai, Y., Genovese, A. and Piuri, V. (2023), 'Dual attention and focus loss using UAV', Piuri Labs. аvailable at: https://piurilabs.di.unimi.it/Papers/tai23.pdf
Bhole, D., Domle, M., Motghare, M. and Vaidya, A.P.P.M. (2023), "Developing mobile application to program and control robot", IRJMETS. available at: https://www.irjmets.com/uploadedfiles/paper/issue_12_december_2023/47953/final/fin_irjmets1704292742.pdf
Fillan, J. (2023), "Autonomous inspection and maintenance missions with AI planning and the ROSPlan framework". NTNU Open. available at: https://ntnuopen.ntnu.no/ntnu-xmlui/handle/11250/3094654
Ali, Z.A. (2024), "Introductory chapter: Motion planning for dynamic agents", InTechOpen. available at: https://www.intechopen.com/chapters/1178552
Rati, B., Rajendra, P., Parvez, F. and Jyoti, G. (2023), "Blockchain-enabled secure and efficient data sharing scheme for trust management in healthcare smartphone network", The Journal of Supercomputing, Vol. 79, Р. 16233–16274. DOI: https://doi.org/10.1007/s11227-023-05272-6
Kutsenko, L.M., Semkiv, O.M., Kalinovskyi, A.Y. and Piksasov, M.M. (2017), "Geometric Modeling of a Mobile Installation for Launching Unmanned Aerial Vehicles". Technical Sciences, №12(41). Р. 117–120. DOI: 10.15587/2313-8416.2017.117920
Majumdar, A.K. (2019), "Fundamentals of Free-Space Optical Communications Systems, Optical Channels, Characterization, and Network/Access Technology", Optical Wireless Communications for Broadband Global Internet Connectivity, Р. 87–118. Elsevier. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813365-1.00004
Kabir, H., Tham, M.-L. and Chang, Y.C. (2023), "Internet of robotic things for mobile robots: Concepts, technologies, challenges, applications, and future directions", Digital Communications and Networks. Advance online publication. Р. 1–39. DOI:10.1016/j.dcan.2023.05.006
Gielis, J., Shankar, A. and Prorok, A. (2022), "A Critical Review of Communications in Multi-robot Systems", Current Robot Reports, Vol. 3(3), P. 213–225. DOI: 10.1007/s43154-022-00090-9
Gielis J., Shankar A., Prorok A. A Critical Review of Communications in Multi-robot Systems // Current Robot Reports. 2022. Vol. 3(3). С. 213–225. DOI: 10.1007/s43154-022-00090-9
Pathak, R., Barzin, R. and Bora, G.C. (2018), "Data-driven precision agricultural applications using field sensors and Unmanned Aerial Vehicle", International Journal of Precision Agriculture and Aviation, Vol. 1(1), P. 19–23. DOI: https://doi.org/10.33440/j.ijpaa.20180101.0004
Tahir, A. (2023), "Formation Control of Swarms of Unmanned Aerial Vehicles", Doctoral Dissertation, University of Turku, Turku, Finland. available at: https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-9411-3. ISBN: 978-951-29-9411-3.
Kong, X., Yuhan, W. and Wang, H. (2022, December), "Edge Computing for Internet of Everything: A Survey", IEEE Internet of Things Journal. Advance online publication. Р. 23472–23485. DOI: https://doi.org/10.1109/JIOT.2022.3200431
Liao, S.-l., Zhu, R.-m., Wu, N.-q., Shaikh, T. A., Sharaf, M. and Mostafa, A. M. (2020), "Path planning for moving target tracking by fixed-wing UAV", Defence Technology, Vol. 16(4), Р. 811–824. DOI: 10.1016/j.dt.2019.10.010. available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214914719304817
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License (CC BY-NC-SA 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо не комерційного та не ексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису опублікованої роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
