Описание структуры эксперимента

Комплексы на основе ДПЛАпредставляют собой многокомпонентную группу разнородных (негомогенных) объектов со сложным характером информационного обмена по каналам управления полетом, операторскому каналу, а также при взаимодействии автономных элементов системы между собой.

Ряд новаторских идей был проверен в рамках исследовательского проектаAVATAR (Airial Vehicle Autonomous Tracking Reconnaisance).Работа выполняетсяуниверситетской группой исследователей во главе сJames F. Montgometry (университет Южной Калифорнии).

Объект исследований представлял собой группу роботов в составе автономного вертолета (модель вертолета Bergen Industrial RC), 2 –x наземных мобильных робота (Real World Interface Pioneer robots). Отметим, что вертолет обладает автономной системой управления, а также может управляеться оператором полета с помощью высокоуровневых команд. Наземные роботы автономны.

К настоящему времени продемонстрированы следующие возможности комплекса истемы AVATAR:

Ø многоуровневого распределения задач между оператором полета, роботом-вертолетом и одним наземным мобильным роботом в группе при решении задачи патрулирования в предписанной зоне;

Ø роботизированная группа обеспечивает трансляцию видеоизображения с места появления тревоги одновременно обеспечивая патрулирование охраняемой зоны; Охраняемая зона описывается опорными точками (координатами GPS);

Ø автоматического перераспределения задач внутри группы роботов при появлении сигнала тревоги на периметре охраняемой зоны;

Ø длительность патрулирования составляет 0.5 часа и определяется емкостью бака с горючим, а фактически типом выбранного вертолета.

Cистема управления комплекса AVATARв его нынешней конфигурациивключает в себясистему управления автономного вертолета, системы управления автономных мобильных роботов, центральный пульт управления и пульт оператора. Описание элементов системы приведено в таблицах 3.1 и 3.2.

В качестве системного программного обеспечения была использована операционная система реального времени QNX (расширяемая до POSIX). Низкоуровневое прикладное программное обеспечение было написано на языке С/C++.

Центральный пульт управления реализован на лап-топ Toshiba Tecta 510CDT( Pentium 133 Mгц/144 Мбайт RAM/ 4.3 Гбайт HDD ) с операционной сиcтемой QNX. Компьютерработал в составе беспроводной 2.4 ГГц сети Ethernet.Пользовательский интерфейс работал из-под QNXи разрабатывалсяc помощью Phab GUI.

Один из наболее впечатляющих экспериментов, выполненных с помощью этого комплекса заключался в патрулировании охраняемого периметра вертолетом AVATAR, в качестве одного из элементов полезной нагрузки имеющего на своем борту наземны мобильный робот, снабженный системой командного управления и передачи видеоизображения на пульт оператора полета. В соответствии с легендой эксперимента после обнаружения злоумышленника , последний попытался уйти с поля зрения видеосистемы комплекса, спрятавшись под автомобиль. Автоматический вертолет примземлившисьнедалеко от убежища злоумышленника высадил

Таблица 3.1.

Таблица 3.2.

“десант ” в виде автономного робота, который, перемещаясь по земле, подобрался на расстояние вытянутой руку к злоумышленнику, обе6спечивая передачу цветного видеоизображения на пульт управления.оператора. После того как злоумышленник покинул свое убежише автономный наземный робот вновь погрузился на вертолет и комплекс получил возможность дальнейшего отслеживания перемещений злоумышленника