Создание моделей и методов интеллектуально-геометрического управления робототехническими системами в недетерминированной среде на основе обработки многомодальной слабоструктурированной информации, представления и автоматического пополнения знаний бортовых решателей (промежуточный)

Объектом исследования являются методы управления беспилотными летательными аппаратами и их группировками, предназначенные для решения целевых задач в недоопределенной среде на основе обработки знаний. Цель работы: создание методов, алгоритмов и программного обеспечения для поддержки интеллектуально-геометрического управления беспилотным летательным аппаратом. Методы и методология проведения работы: аналитический обзор актуальных научных исследований по теме НИР, разработка алгоритмического и математического обеспечения, разработка программного обеспечения и проведение экспериментальных исследований. Запланированные на втором этапе выполнения проекта работы направлены на создание и развитие новой интеллектуальной технологии планирования целенаправленного поведения и управления динамическими объектами на основе обработки и анализа слабоструктурированной информации, представления и пополнения знаний с учетом воздействий недетерминированной внешней среды и создают основу для ее экспериментального применения. Научные результаты работ на Этапе 2 НИР: 1. Методы мониторинга и слежения за целевыми объектами с помощью систем технического зрения БПЛА, в том числе: - метод улучшения качества изображения по серии снимков в процессе мониторинга целевых объектов; - методы наведения камеры и распознавания целевых 3D–объектов на основе пирамид видимости и обобщенной метрики; - графический интерфейс БПЛА, предназначенный для работы с мультимодальными данными и решения задач мониторинга и слежения за целевыми объектами. 2. Подходы к самообучению и планированию целенаправленного поведения интеллектуальных робототехнических систем, основанного на знаниях, при решении сложных задач в априори неописанных динамических средах, в том числе - подход к планированию поведения в процессе решения сложных полифазных задач на альтернативной основе; - процедуры самообучения, имеющие полиномиальную функциональную сложность, и применяющие активные и пассивные нечеткие семантические сети для формального описания текущих ситуаций проблемной среды; - способы разбиения сложных задач на подзадачи, обеспечивающие возможность автоматического поиска их решения на основе типовых элементов представления знаний; - методы автоматического целеполагания в изменяющихся условиях функционирования. 3. Методы и алгоритмы решения практических задач робототехническими системами в изменяющихся условиях функционирования на основе интеллектуально-геометрического управления, в том числе - алгоритмы планирования и реализации траекторного движения для решения задач облета целей с препятствиями; - методы безопасного формирования строя и перехода группы летательных аппаратов из одной заданной формации в другую в условиях возмущений; - алгоритм преследования цели и встречи с ней в точках эллипсоида; - предложения по решению сложных полетных заданий группой автономных БПЛА в условиях городской инфраструктуры. 4. Имитационная модель системы, состоящей из летательного аппарата и бортовой поворотной видеокамеры, и результаты ее исследования в процессе выполнения миссии с применением MATLAB Simulink в возмущенной среде.