Управление роем дронов

Программное обеспечение для управления роем

Световые шоу Drone связаны не только с развлечениями. Они являются впечатляющим проявлением невероятных вещей, которые могут быть достигнуты с помощью парка дронов. Одним из них является программное обеспечение для управления роем.

С помощью программного обеспечения для управления роем  любой беспилотник и профессиональный пилот могут организовать роевое шоу. Это программное обеспечение для управления плаванием оснащено необходимыми инструментами для использования дронов, оснащенных светодиодной подсветкой, и другими необходимыми функциями. Оно воспроизводит сверкающие световые шоу на открытом воздухе с музыкой или живыми выступлениями на заднем плане.

Цель

Система предназначена для планирования и подготовки полетных заданий для скоординированных стаек БПЛА и управления роем БПЛА в режиме реального времени.

Рой дронов позволяет управлять объединенными стаями беспилотных летательных аппаратов, которые могут функционировать как автономно, так и под контролем операторов.

Планирование и управление происходят в режиме реального времени с учетом особенностей выполняемых задач. Кроме того, существует возможность адаптивного перепланирования в процессе выполнения задачи, если меняется окружающая среда.

Ожидаемые результаты внедрения

Дроны из Swarm помогают пользователям:

• осуществлять интеллектуальное многокритериальное планирование выполнения задач в условиях высокой неопределенности;
• рассчитывайте маршруты беспилотных летательных аппаратов с учетом рельефа местности и объектов тактической обстановки;
• готовьте полетные задания для автономных беспилотных летательных аппаратов в автоматическом режиме;
• определите порядок скоординированных действий и сформируйте полетные задания для роя беспилотных летательных аппаратов в соответствии с критериями качества, заданными пользователем (безопасность, гарантированное выполнение всех задач, оптимальное использование существующих ресурсов и оборудования и т.д.);
• корректируйте назначенные полетные задания (и роли каждого беспилотника) в процессе их выполнения с учетом текущих наборов инструментов и их характеристик в режиме реального времени;
• разрешайте конфликты в процессе взаимодействия между операторами и БПЛА swarm;
• получайте входные данные (о тактической обстановке) от внешних систем или назначайте и изменяйте их вручную, оператором, для эффективного планирования и управления;
• моделируйте процесс выполнения задач, чтобы проанализировать скорость и качество их выполнения и рассчитать потребность в ресурсах (беспилотники, оборудование).

Используя Swarm of Drones, можно:

• сокращение стоимости работ и времени выполнения задач;
• сокращение расходов на эксплуатацию парка беспилотных летательных аппаратов (до 50%) за счет оптимизации загрузки транспортных средств;
• рассчитайте количество необходимых ресурсов и оптимизируйте структуру парка беспилотных летательных аппаратов;
• снизить риски ошибок при планировании полета;
• снизить риски ошибок при ручном управлении БПЛА за счет автономного выполнения задач;
• контролируйте процесс выполнения миссии в режиме реального времени и при необходимости переключайтесь на ручное управление транспортными средствами;
• повышение эффективности принятия управленческих решений.

Что такое Drone Swarm?

Небольшой летательный аппарат, управляемый либо самостоятельно, либо с помощью дистанционного управления, известен как БПЛА (беспилотный летательный аппарат) или дрон. Большое количество дронов, летающих в скоординированном процессе, известно как drone swarm. На этой странице описываются основы системы роения дронов и упоминается, как работает система роения дронов.

Один оператор с земли может управлять сотнями дронов, которые могут пролетать сотни километров. Они способны перевозить полезную нагрузку в 1 кг каждый. Они могут потратить около часа на выполнение целевой миссии. Мы видели большое количество организмов, движущихся, не теряя направления и не сталкиваясь с препятствиями или друг с другом. Это обычное естественное явление скопления также наблюдалось у птиц, рыб, насекомых и т.д. Такое же поведение стаи было изучено при разработке drone swarm system.

Как работает система роя дронов

Существует два основных типа систем роения дронов, а именно: ручные и автоматические. Ручная система требует мониторинга и управления дронами с помощью либо центра управления, либо устройства дистанционного управления. Автоматическая система самонастройки дронов, основанная на разработанных сложных алгоритмах.

На рисунке изображены две основные части ручной системы роения дронов, а именно - рой дронов в воздухе и центр управления на земле. Связь в реальном времени между дронами и центром управления очень важна. Существует два способа осуществления связи между наземными и воздушными дронами, а именно. речь и текст.

Каждый беспилотник в автоматической системе отдельно запрограммирован следовать определенной траектории полета. Одним из допущений в этой системе является то, что все дроны в стае летят в одном направлении и придерживаются одинакового среднего положения. В такой системе дроны могут самоорганизовываться на основе разработанного алгоритма и сообщений от других дронов. На основе общения во время полета они могут автоматически реагировать на изменяющиеся условия. Таким образом, они могут проявлять поведение стаи, как птицы или насекомые.

Применение

Дроны из Swarm могут применяться для решения различных типов задач, выполняемых роями БПЛА, в том числе:

• Рекогносцировка и исследование местности;
• Мониторинг состояния промышленных объектов и их охрана;
• Обеспечение безопасности на публичных мероприятиях;
• Участие в поисково-спасательных операциях в местах чрезвычайных ситуаций;
• Быстрое и эффективное развертывание телекоммуникационной сети в зоне определения местоположения;
• Доставка в отдаленные труднодоступные районы;
• Цифровое моделирование территорий и трехмерное моделирование зданий.

Система может быть интегрирована с существующими системами подготовки полетных заданий и может использоваться в существующих программно-аппаратных комплексах БПЛА. Миссии для роев БПЛА могут назначаться как оператором вручную, так и внешними системами. При входе в систему система получает набор данных, описывающих тактическую обстановку в районе выполнения задачи и набор миссий (целей).

На выходе Swarm дронов выдает пользователю окончательный план (описание скоординированных действий), соответствующий заданным критериям.

Программные компоненты системы могут гибко изменяться, модифицироваться и адаптироваться для расширения задач, которые коллективно выполняются роями беспилотных летательных аппаратов. Добавление новых типов задач возможно без фундаментальной модификации системы благодаря использованию онтологии – базы знаний, описывающей отношения объектов реального мира.