ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГРУППОВОГО ЗАПУСКА БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ С ИНФОРМАЦИОННЫМИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Авторы

  • Хуралай Молдамурат Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева
  • Асель Жумабаева Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева
  • Асыл-Дастан Базарбек Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева
  • Сабыржан Атанов Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева
  • Кайрат Ахметов Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева

DOI:

https://doi.org/10.52167/1609-1817-2023-128-5-298-311

Ключевые слова:

беспилотный летательный аппарат, система автоматического управления, траектория полета, машинное обучение, измерительные устройства

Аннотация

В данной статье рассматривается разработка групповой системы управления летательным аппаратом на основе искусственного интеллекта. Рассмотрена возможность использования роевых алгоритмов для моделирования коллективного интеллекта в системах управления в среде MATLAB&Simulink. Перспективным направлением в области использования беспилотных летательных аппаратов является их объединение в группы или в рой. У насекомых наблюдается принцип роевой организации. В случае с дронами каждый дрон управляется собственной автоматикой, а поведением роя в целом управляет программа с элементами искусственного интеллекта. Метод роя очень эффективен для задач управления группой беспилотных летательных аппаратов. Это, например, задачи изучения земной поверхности, такие как съемка зон пожаров или военных объектов, создание 4D и 3D фильмов в киноиндустрии и многое другое.

Биографии авторов

Хуралай Молдамурат, Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева

к.т.н., доцент, Астана, Қазақстан, moldamurat@yandex.kz

Асель Жумабаева, Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева

старший преподаватель, Астана, Казахстан, almatyaseri@mail.ru

Асыл-Дастан Базарбек, Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева

PhD, старший преподаватель, Астана, Казахстан, asyl.bazarbek.92@mail.ru

Сабыржан Атанов, Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева

д.т.н., профессор, Астана, Казахстан, atanaov5@mail.ru

Кайрат Ахметов, Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева

PhD, и.о. доцента, Астана, Казахстан, kairat.telektesovich@gmail.com

Библиографические ссылки

[1]D. Wu et al., “ADDSEN: Adaptive Data Processing and Dissemination for Drone Swarms in Urban Sensing,” IEEE Transactions on Computers, vol. 66, no. 2, pp. 183-198, 2017; doi: 10.1109/TC.2016.2584061.

[2] L. M. S. Bine, A. Boukerche, L. B. Ruiz and A. A. F. Loureiro, “IoDSCF: A Store-Carry-Forward Routing Protocol for joint Bus Networks and Internet of Drones,” 2022 IEEE 42nd International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS), 2022, pp. 950-960; doi: 10.1109/ICDCS54860.2022.00096.

[3] T. Wu, P. Yang, Y. Yan, P. Li and X. Rao, “Near Optimal Route Association with Shannon Model in Multi-Drone WSNs,” IEEE Access, vol. 6, pp. 60869-60880, 2018; doi: 10.1109/ACCESS.2018.2874661.

[4] J. R. Scalea, S. Restaino, M. Scassero, G. Blankenship, S. T. Bartlett and N. Wereley, “An Initial Investigation of Unmanned Aircraft Systems (UAS) and Real-Time Organ Status Measurement for Transporting Human Organs,” IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine, vol. 6, pp. 1-7, 2018; doi: 10.1109/JTEHM.2018.2875704.

[5] K. Peng et al., “Wide-Area Vehicle-Drone Cooperative Sensing: Opportunities and Approaches,” IEEE Access, vol. 7, pp. 1818-1828, 2019; doi: 10.1109/ACCESS.2018.2886172.

[6]S. J. Yoo, “Neural-Network-Based Adaptive Resilient Dynamic Surface Control Against Unknown Deception Attacks of Uncertain Nonlinear Time-Delay Cyberphysical Systems,” IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, vol. 31, no. 10, pp. 4341-4353, 2020; doi: 10.1109/TNNLS.2019.2955132.

[7] X. Yue, Y. Feng, B. Jiang, L. Wang and J. Hou, “Automatic Obstacle-Crossing Planning for a Transmission Line Inspection Robot Based on Multisensor Fusion,” IEEE Access, vol. 10, pp. 63971-63983, 2022; doi: 10.1109/ACCESS.2022.3183125.

[8] R. -G. Li and H. -N. Wu, “Iterative Approach With Optimization-Based Execution Scheme for Parameter Identification of Distributed Parameter Systems and its Application in Secure Communication,” IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 67, no. 9, pp. 3113-3126, 2020; doi: 10.1109/TCSI.2020.2983570.

[9] A.V. Poltavskii, A.S. Zhumabayeva, N.K. Yurkov, “Information system: Criteria substitution control,” Reliability and quality of complex systems, vol.4, no.16, pp.18-25, 2016 (in Kazakh).

[10] A.K. Grishko, A.S. Zhumabayeva, N.K. Yurkov, “Management of electromagnetic stability of radio-electronic systems based on a probabilistic analysis of the dynamics of the information conflict,” Measurement. Monitoring. Control. Control, vol.4, no.18, pp.66-75, 2016 (in Kazakh).

[11]A.V. Poltavskii, A.S. Zhumabayeva, N.K. Yurkov, “Algorithm for determining the radiation indicatrix of a moving object on the examples of a robotic complex of unmanned aerial vehicles,” Reliability and quality of complex systems, vol. 3, no. 11, pp. 22-30, 2015 (in Kazakh).

[12]A. Rajagopal et al., “A Deep Learning Model Based on Multi-Objective Particle Swarm Optimization for Scene Classification in Unmanned Aerial Vehicles,” IEEE Access, vol. 8, pp. 135383-135393, 2020; doi: 10.1109/ACCESS.2020.3011502.

[13] B. Du et al., “Mapping Wetland Plant Communities Using Unmanned Aerial Vehicle Hyperspectral Imagery by Comparing Object/Pixel-Based Classifications Combining Multiple Machine-Learning Algorithms,” IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol. 14, pp. 8249-8258, 2021; doi: 10.1109/JSTARS.2021.3100923.

[14] X. Luo, Y. Zhang, Z. He, G. Yang and Z. Ji, “A Two-Step Environment-Learning-Based Method for Optimal UAV Deployment,” IEEE Access, vol. 7, pp. 149328-149340, 2019; doi: 10.1109/ACCESS.2019.2947546.

[15] J. Zhang, Z. Yu, S. Mao, S. C. G. Periaswamy, J. Patton and X. Xia, “IADRL: Imitation Augmented Deep Reinforcement Learning Enabled UGV-UAV Coalition for Tasking in Complex Environments,” IEEE Access, vol. 8, pp. 102335-102347, 2020; doi: 10.1109/ACCESS.2020.2997304.

[16] A. E. Ashurov, “On the probability of stellar encounters in globular clusters,” The Astronomical Journal, vol. 127, pp. 2154-2161, 2004; doi: 10.1086/382840.

[17] S.K. Atanov, Z.Y Seitbattalov, Z.S. Moldabayeva, “Development an Intelligent Task Offloading System for Edge-Cloud Computing Paradigm,” 2021 16th International Conference on Electronics Computer and Computation (ICECCO), pp. 1-6, 2021; doi: 10.1109/ICECCO53203.2021.9663797.

[18] A. Akbar and P. R. Lewis, “Self-Adaptive and Self-Aware Mobile-Cloud Hybrid Robotics,” 2018 Fifth International Conference on Internet of Things: Systems, Management and Security, 2018, pp. 262-267; doi: 10.1109/IoTSMS.2018.8554735.

[19] K. Amelin, K. Tyushev and V. Kaliteevskii, “Communication and maintaining of data integrity method for decentralized network of autonomous group of mobile robots,” 2016 International Conference on Control, Decision and Information Technologies (CoDIT), 2016, pp. 372-377; doi: 10.1109/CoDIT.2016.7593591.

[20] O. Tymochko, O. Timochko, A. Trystan, O. Matiushchenko and A. Berezhnyi, “Method of Automated Flight Route Planning for Unmanned Aerial Vehicles to Search for Stationary Objects,” 2020 IEEE 11th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT), 2020, pp. 242-246; doi: 10.1109/DESSERT50317.2020.9125084.

[21] A.K. Yemelyev, K. Moldamurat, R.B. Seksenbaeva, “Development and Implementation of Automated UAV Flight Algorithms for Inertial Navigation Systems,” 2021 IEEE International Conference on Smart Information Systems and Technologies (SIST), pp. 1-5, 2021; doi: 10.1109/SIST50301.2021.9465965.

[22] Y. Shen, Z. Pan, N. Liu, X. You, “Performance analysis of legitimate UAV surveillance system with suspicious relay and anti-surveillance technology,” Digital Communications and Networks, vol. 8, pp. 853-863, 2022; doi:10.1016/j.dcan.2021.10.009

[23] K. Moldamurat, et al., “Computer simulation of intelligent control systems for high-precision cruise missiles,” 2022 International Conference on Smart Information Systems and Technologies (SIST), pp. 1-6, 2022; doi: 10.1109/SIST54437.2022.9945703.

[24] E. Chu, J. Min Kim, B. Chul Jung, “Interference modeling and analysis in 3-dimensional directional UAV networks based on stochastic geometry,” ICT Express 5, pp. 235-239, 2019.

[25] K.K. Adilzhan, A.K. Sabyrzhan, T.Z. Timur, “The Usage of Extended Kalman Filter to Increase Navigation Accuracy of Mobile Units in Closed Spaces,” 2021 IEEE International Conference on Smart Information Systems and Technologies (SIST), pp. 1-5, 2021; doi: 10.1109/SIST50301.2021.9465903.

[26] A.S. Utegen, K. Moldamurat, A.G. Amandykuly, S.S. Brimzhanova, “Development and modeling of intelligent control system of cruise missile based on fuzzy logic,” 2021 16th International Conference on Electronics Computer and Computation (ICECCO), pp. 1-6, 2021; doi: 10.1109/ICECCO53203.2021.9663808.

[27]Z.Y. Seitbattalov, S.K Atanov, Z.S. Moldabayeva, “An Intelligent Decision Support System for Aircraft Landing Based on the Runway Surface,” 2021 IEEE International Conference on Smart Information Systems and Technologies (SIST), pp. 1-5, 2021; doi: 10.1109/SIST50301.2021.9466000.

[28] A. Kyzyrkanov, S. Atanov, S. Aljawarneh, “Coordination of movement of multiagent robotic systems,” 2021 16th International Conference on Electronics Computer and Computation (ICECCO), pp. 1-4, 2021; doi: 10.1109/ICECCO53203.2021.9663796.

Загрузки

Опубликован

12.10.2023

Как цитировать

Молдамурат, . Х., Жумабаева, А., Базарбек, А.-Д., Атанов, С., & Ахметов, К. (2023). ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГРУППОВОГО ЗАПУСКА БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ С ИНФОРМАЦИОННЫМИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ. Вестник КазАТК, 128(5), 298–311. https://doi.org/10.52167/1609-1817-2023-128-5-298-311

Выпуск

Раздел

Автоматизация, телемеханика, связь, компьютерные науки

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)