ЖУРНАЛ СТА 3/2009

В течение нескольких последних лет студенты и преподаватели Лаборатории динамики управления транспортными средствами (Vehicle Dynamics Lab – VDL) в Калифорнийском университете города Беркли разрабатывали систему согласованного распределённого конт- роля, связи и визуального управления группой из нескольких беспилотных ле- тательных аппаратов. Один человек мо- жет управлять целым воздушным фло- том и передавать летательным аппара- там команды для выполнения сложных задач, например патрулирования гра- ницы, полёта над автомагистралью, по- сещения заданного места. На каждом летательном аппарате установлены ви- деокамера и бортовой компьютер, при этом аппарат может поддерживать связь с наземной станцией и другими самолё- тами в строю. В систему заложены на- столько сложные алгоритмы управле- ния, что такой воздушный флот может выполнять определённые задачи пол- ностью автономно, без всякого вмеша- тельства оператора. Система управления каждым лета- тельным аппаратом (ЛА) построена на основе компьютера PC/104 с опера- ционной системой QNX 6. Процессы управления разделяются на три группы: связь, обработка изображений и управ- ление выполнением задач. Все три типа процессов взаимодействуют через спе- циальную программную систему Cascade DataHub компании Cogent. Система Cascade DataHub является резидентной базой данных реального времени, кото- рая позволяет использовать разделяемые несколькими процессами данные, осно- вываясь на модели публикации/получе- ния данных. В данном варианте приме- нения системы каждый процесс запи- сывает (передаёт) свои данные в программу Cascade DataHub и имеет воз- можность получать данные от каждого из других процессов в режиме «только чтение». Таким образом организуется до- ступ к необходимым данным других процессов, и при этом удаётся избежать проблем, связанных с управлением дан- ными многих процессов (рис. 1). Например, программы обеспечения связи включают в себя три отдельных процесса: ● процесс Piccolo, который управляет летательным аппаратом; ● процесс Payload, который обеспечи- вает взаимодействие с оператором на земле; ● процесс Orinoco, который осуществ- ляет связь с другими летательными ап- паратами. 64 www.cta.ru CTA 3/2009 РАЗРАБОТКИ АВИАЦИЯ Распределённое управление беспилотными летательными аппаратами Боб Мак-Илврайд Статья освещает разработки лаборатории Калифорнийского университета (Беркли) по созданию системы согласованного распределённого контроля, связи и визуального управления группой из нескольких беспилотных летательных аппаратов. Система управления каждым летательным аппаратом построена на основе компьютера PC/104 с операционной системойQNX 6. Процессы управления, разделённые на три группы (связь, обработка изображений и управление выполнением задач), взаимодействуют через специальную программную систему Cascade DataHub. Управление ЛА Интерфейс оператора наземной станции Другой ЛА Процесс Payload Процесс Orinoco Процесс получения изображений Управление обработкой изображений Cascade DataHub Процесс Piccolo Процесс Waypoint Процесс Orbit Процесс Switchboard Ввод видео информации Сохраненный визуальный профиль Управление задачей посещения определённого места Управление задачей патрулирования Надзор за задачами управления и их координация Рис. 1. Схема взаимодействия процессов через Cascade DataHub © СТА-ПРЕСС