طراحي و تحليل سيستم هدايت خودكار يك گروه پرنده بدون سرنشين همكار در تعقيب يك هدف متحرك

كارشناسي ارشد

سيستم هاي بدون سرنشين براي دهه هاي متوالي مورد توجه محققان قرار گرفته اند و كاربردهاي آن ها در حوزه غير نظامي در حال افزايش است. خودكاري و همكاري دو مشخصه اي هستند كه توانايي هاي بسياري را براي اين سيستم ها فراهم كرده و كاربردهاي متنوعي را منجر مي شوند. هدف تحقيق حاضر طراحي و شبيه سازي استراتژي هاي هدايت همكار و خودكار براي پهپادها به منظور انجام ماموريت تعقيب هدف متحرك و سپس هدايت اجباري آن به موقعيت مورد نظر است. ابتدا يك فرمول بندي رياضي براي تعريف منطقه عمليات شامل انواع مختلف تهديدات و موانع در يك چارچوب واحد ارائه شده است. استراتژي هاي هدايت قانون پايه به منظور تعقيب هدف متحرك ارائه شده است كه شامل الزامات تكميل ماموريت محوله، اجتناب از موانع و مناطق پرواز ممنوع، كمينه كردن سطح تهديدات، اجتناب از برخورد و در نظر گرفتن قيود ديناميكي و ارتباطي پهپادها است. همكاري تيم پهپاد توسط كمينه كردن يك تابع هزينه مدل شده كه بر اساس سطح تهديدات هر كدام از پهپادها و فاصله هر كدام از هدف ايجاد شده است. به واسطه همكاري منطقه مورد پوشش سنسورهاي موجود در پهپادها افزايش پيدا كرده، انعطاف پهپادها براي يافتن مسير پروازي بهتر افزايش يافته و تخمين ها به علت افزايش منابع اندازه گيري بهبود پيدا كرده اند. براي منحرف كردن و تغيير مسير هدف به سمت موقعيت دلخواه تيم تعقيب كننده، استراتژي همكار ديگري بر اساس الگوريتم آرايش چند ضلعي متغير طراحي شده است. در انتها كارايي الگوريتم ها در يك محيط شبيه سازي به كمك نرم افزار متلب مورد ارزيابي قرار گرفته است. اين شبيه سازي ها شامل ديناميك پرنده ها، مدل اندازه گيري و اجراي گسسته الگوريتم هدايت مي شود. نتايج شبيه سازي نشان مي دهد كه الگوريتم هاي پيشنهادي موفق به ايجاد مسيرهاي پروازي مناسب با توجه به الزامات و اهداف ماموريت شده اند.

189474

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي

دكتر اسماعيل خان ميرزا