Аналитическое и численное моделирование формирования программируемого перколяционного пути при планировании двухфазных операций

Abstract

Рой роботов, как система относительно простых взаимосвязанных управляемых объектов, выполняет общую задачу одновременно и распределённым образом. При планировании операций роя, связанных с созданием в зоне обслуживания сквозной фронтальной полосы из зон работы целевой аппаратуры – полезной нагрузки объектов роя, возникает задача оперативной перегруппировки роя, так как на момент планирования точная цель операции роя или ещё не определена, или представляет секрет, или определяется рядом случайных обстоятельств. Поэтому исполнение операции роя целесообразно проводить в две фазы, и первую фазу начинать ещё до разрешения упомянутых неопределённостей путем создания базовой случайной сети с относительно малой концентрации объектов роя в ней. На второй фазе операции путем локальной перегруппировки объектов роя формируется конкретный программируемый перколяционный путь, обеспечивающий целевое покрытие зонами работы целевой аппаратуры объектов роя определённой зоны обслуживания. В этом случае можно существенно сократить время проведения операции. Решение этой задачи проводится методами теории программируемой перколяции. Получены аналитические зависимости среднего количества объектов роя из стохастической основы первой фазы операции, задействованных в формируемом программируемом перколяционном пути от концентрации объектов роя в зоне обслуживания, а так же среднего количества добавленных объектов в межкластерные интервалы формируемого программируемого перколяционного пути в зависимости от концентрации. Данные зависимости подтверждены статистическим моделированием. A swarm of robots, as a system of relatively simple interconnected managed objects, performs a common task simultaneously and in a distributed manner. When planning swarm operations associated with the creation in the service area through the front strip of the zones of the trust instrument – payload objects swarm, there is a problem of transmitting a signal from one robot to another for operational rearrangement of the swarm, as at the time of planning the exact purpose of the swarm operation has not yet been determined, or is a secret, or is determined by a number of random circumstances. The execution of the swarm operation is advisable to carry out in two phases, and the first phase to start even before the resolution of these uncertainties by creating a basic random network with a small concentration of robots in it. In the second phase of the operation, a programmable percolation route is formed by local rearrangement of the robots, which provides target coverage of the target equipment of the swarm objects of a certain service zone. In this case, you can significantly reduce the time of the operation. The corresponding analytical dependences were obtained.