Групповое движение интеллектуальных летательных аппаратов в антaгонистической среде

Вячеслав Константинович Абросимов

В монографии рассмотрен новый класс задач динамики управляемого движения динамических систем – групповое движение летательных аппаратов в составе группы и с точки зрения интересов группы. Описаны принципиально новые взгляды на движение в недружественной управления среде: нечеткие траектории полета и маневрирования, модель движения на основе нейтронных сетей, многоагентный подход к описанию летательного аппарата как объекта управления. Рассмотрены общие вопросы построения имитационных моделей, реализующих предложенные подходы к обнаружению, сопровождению и определению характеристик группового движения летательных аппаратов.

Для научных работников, преподавателей, аспирантов, специалистов в области ракетно-космической техники, студентов вузов указанного профиля.

В. К. Абросимов

Групповое движение интеллектуальных летательных аппаратов в антaгонистической среде

Монография

Рецензенты:

А. Н. Райков – доктор технических наук, профессор (Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН);

С. В. Беневольский – доктор технических наук, доцент (ОАО МАК «Вымпел» – ОАО Концерн ПВО «Алмаз-Антей»)

От автора

Ищите и обрящите.

    Матф., 7:7

Все течет, все изменяется. Движение – это жизнь. Остановка движения – смерть. Движение – это счастье. Остановка движения – страдание, несчастье.

С юных лет у автора эти истины связаны с некоторым сначала обыденным, а позже философским осмыслением понятия «движение». И по своему образованию, и по опыту работы в прикладной науке ему длительное время приходилось заниматься созданием моделей движения различных объектов управления – ракет, космических аппаратов, интеллектуальных роботов, а также расчетом траекторий движения таких объектов в различных средах. Постепенно складывалось понимание ясности в этом вопросе для одиночных объектов. Действительно, существуют достаточно стройные теории, включающие разнообразные методы определения параметров движения летательных аппаратов в гравитационном поле Земли и атмосфере, в том числе с учетом возмущений. Есть много публикаций по управлению движением самолетов, беспилотных и аэробаллистических летательных аппаратов. Описаны методы синтеза управления для формирования движения роботов-манипуляторов.

Однако со временем возникали новые вопросы при определении и расчете траекторий движения, которые тем или иным образом оказывались связанными с движением летательных аппаратов в составе группы, а в более общем случае – с движением групп людей как единой общности. Интересно, что на практике как описательная постановка таких задач, так и методы их решения оказались весьма близкими. Иными словами и группировка летательных аппаратов, стремящаяся, например, преодолеть противоракетную оборону противника, и поток людей, движущийся на спортивное соревнование, представляют собой некоторые потоки одушевленных и/или неодушевленных объектов (субъектов), стремящихся к разнообразным целям и встречающих разнообразные ограничения. Эти ограничения могут обладать самыми различными свойствами: быть фиксированными и динамическими, «мягкими» и «жесткими», постоянными и временными и т. д. В задачах, например, противовоздушной и противоракетной обороны ограничения являются динамическими, явно враждебными, они могут появляться и исчезать. В задачах же прохождения толпы людей к месту массового мероприятия – среда пассивна, а ограничения статичны.

Наиболее интересными оказались такие задачи, когда среда, в которой осуществляется движение, является антагонистической, т. е. противодействующей выполнению группой своих целевых задач. Именно в такой ситуации проблемы принятия решений становятся наиболее сложными, а критерии выполнения задач – самыми жесткими, так как цена потенциальных потерь слишком велика.

Недостаточное исследование этих вопросов и определило тематику настоящей монографии.

В антaгонистической среде невозможно двигаться по четко определенным программам, во всяком случае в ситуациях, когда