ЖУРНАЛ СТА 4/1997

95 4/97 РАЗРАБОТКИ РОБОТЫ моделирования движения ИМР в вир- туальной среде осуществлялась отра- ботка и оптимизация алгоритмов ре- шения как отдельных задач, возлагае- мых на систему управления ИМР, так и алгоритмов функционирования сис- темы в целом. В частности, на рис. 2 по- казана типичная тестовая ситуация в виртуальной среде, отображаемая на экране дисплея в трехмерном графиче- ском изображении. В результате дан- ных исследований были разработаны и апробированы в тестовых ситуациях: ● алгоритмы обработки дальнометри- ческой и телевизионной информа- ции, а также формирования на ее основе интегральной модели среды движения ИМР; ● алгоритмы формирования, накопле- ния и корректировки иерархической базы знаний робота о среде; ● алгоритмы планирования оптималь- ного безопасного движения ИМР к цели и принятия решения о теку- щем движении с учетом динамичес- ких свойств шасси робота, а также их комплексное взаимодействие в рам- ках единой системы управления ИМР. Второе направление исследований посвящено проблемам разработки ап- паратных средств систем управления ИМР, обеспечивающих возможности реализации разработанных алгоритмов в реальном времени. Как показали про- веденные исследования, возможность решения всего комплекса задач, возла- гаемых на систему управления ИМР на базе однопроцессорного вычислитель- ного устройства, очень проблематич- на. Проведенное моделирование пока- зало, что для удовлетворения требований реального времени эквивалентная про- изводительность такого устройства долж- на, по крайней мере, в 50100 раз превы- шать производительность процессора Pentium 100, причем эти цифры сущест- венно возрастают при увеличении ско- рости движения ИМР. С другой стороны, жесткие требования к бортовому обору- дованию, такие как малые габариты и высокая надежность, ограничивают воз- можности использования сверхбыстро- действующих суперкомпьютеров для со- здания систем управления ИМР. Таким образом, к системе управления ИМР предъявляются следующие проти- воречивые требования: с одной сторо- ны, она должна обладать высоким быст- родействием, обеспечивающим воз- можность решения задач обработки информации и принятия решения в ре- альном времени, с другой стороны, она должна отвечать жестким требованиям, предъявляемым к бортовым устройст- вам. Решение данной проблемы лежит, повидимому, на пути построения сис- темы управления ИМР в виде многопро- цессорной распределенной системы, в которой каждый из процессорных уз- лов решает определенную часть ком- плекса задач, возлагаемых на систему. Практическая реализация В результате многолетних теорети- ческих и практических исследований был разработан и создан целый ряд об- разцов многопроцессорных распреде- ленных систем управления ИМР различ- ного назначения. Данные разработки, в частности, проводились совместно с такими организациями, как ВНИИ транс- портного машиностроения (г. СанктПе- Рис. 1. Структура комплекса задач системы управления ИМР Рис. 2. Типичная тестовая ситуация, отображаемая на экране дисплея