Задачи группового управления роботами в робототехническом комплексе пожаротушения
Ключевые слова:
групповое управление РТК, уровни управления, аппаратура передачи данных, помехоустойчивость, адаптивная модуляция, адаптивная мощностьАннотация
Для решения задач группового управления РТК на различных уровнях необходима разработка аппаратуры передачи данных, к которой предъявляются повышенные требования. Рассмотрены проблемы выбора методов и алгоритмов реализации помехоустойчивых каналов связи для робототехнических комплексов специального и военного назначения тяжелого класса. Обосновано, что аппаратура передачи данных для робототехнических комплексов должна быть специализированной, строиться на основе эффективных сигнально-кодовых конструкций, использовать различные методы адаптации канала радиосвязи к изменяющимся условиям эксплуатации (помеховая обстановка, условия распространения). Рассмотрены особенности и варианты построения аппаратуры передачи данных для группового управления роботами, показаны преимущества и недостатки схем временно́го и частотного уплотнения каналов (абонентов).Литература
1. Комченков В.И., Петров В.Ф., Симонов С.Б., Терентьев А.И. Методика построения роботизированных безэкипажных объектов наземного базирования // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. № 3. С. 25–30.
2. July Proceedings // Unmanned Ground Systems Roadmap. Robotics Systems Joint Project Office. 2012.
3. Рубцов И.В. Вопросы состояния и перспективы развития отечественной наземной робототехники военного и специального назначения // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. № 3(140). С. 14–20.
4. Корчак В.Ю., Рубцов И.В., Рябов А.В. Состояние и перспективы развития наземных робототехнических комплексов военного и специального назначения // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 3. C. 1–10.
5. Бархоткин В.А. и др. Электронный комплекс управления для роботизированной специальной пожарной машины // Известия вузов. ЭЛЕКТРОНИКА. 2015. Том 20. № 5, С. 543–550.
6. Бархоткин В.А., Петров В.Ф., Терентьев А.И. Моделирование движения робототехнического комплекса на основе навигационной информации // «Оборонная техника». 2014. № 3–4. С. 64–69.
7. Павлов Е.В. Технический состав робототехнического комплекса тяжелого класса многорежимного тушения пожара // Пожарная безопасность. Научно-технический журнал. 2015. № 1. C. 109–110.
8. Muhl G., Fiege L., Pietzuch P. Distributed Event-Based Systems // Springer-Verlag GmbH. 2006. 388 p.
9. Капустян С.Г. Интеллектуальная система автоматического вождения безэкипажного транспортного средства // Известия ТРТУ. 2002. № 1(24). С. 53–54.
10. Каляев И.А., Гайдук А.Р., Капустян С.Г. Управление коллективом интеллектуальных объектов на основе стайных принципов // Вестник ЮНЦ РАН. 2005. Т. 1, № 2. С. 20–27.
11. Мешман Л.М. и др. Состояние и перспективы повышения эффективности водяных и пенных автоматических установок пожаротушения // Пожарная безопасность. Научно-технический журнал. 2015. № 1. C. 103–108.
12. Сердюк П.Е., Слюсар В.И. Средства связи с наземными роботизированными системами: современное состояние и перспективы // Электроника: наука, технология, бизнес. 2014. № 7(139). C. 66–79.
13. Sibille A., Oestges C., Zanella A. MIMO: From Theory to Implementation // Academic Press. 2010. 384.
14. Крейнделин В.Б., Колесников А.В. Оценивание параметров канала в системах связи с ортогональным частотным мультиплексированием. Учебное пособие // М.: МТУСИ. 2010. 29 с.
15. Архипкин А.В. и др. Компьютерное моделирование затухания в радиоканале с подвижным пунктом связи на пересеченной местности // Материалы 11-ой международной научно-технической конференции «Перспективные технологии в средствах передачи информации». 2015. С.159–161.
16. The Unmanned Ground Vehicles (UGV) Market 2010-2020. URL: http://www.reportlinker.com/p0254445/The-Unmanned-Ground-Vehicles-UGV-Market-Military-Robots-for-EOD-Counter-IED.html (дата обращения: 22.02.2016).
17. Hanzo L., Blogh J., Ni S. 3G, HSPA and FDD versus TDD Networking: Smart Antennas and Adaptive Modulation // Wiley-IEEE Press. 2 edition. 2008. 596 p.
18. МСЭ-R SM.337-6, Частотный и территориальный разнос // Рекомендации международного союза электросвязи.
19. Kaemarungsi K., Krishnamurthy P. On the use of adaptive OFDM to preserve energy in ad hoc wireless networks // Proceedings of 13th MPRG/Virginia Tech Symposium on Wireless Personal Communications. 2003.
20. Greaves D. J. System on Chip Design and Modelling // University of Cambridge Computer Laboratory Lecture Notes. 2011. 130 p.
21. Немудров В., Корнеев И. Микросхемы для телекоммуникационной аппаратуры. Нужны ли отечественные разработки? // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. 2008. №6. C.26 31.
2. July Proceedings // Unmanned Ground Systems Roadmap. Robotics Systems Joint Project Office. 2012.
3. Рубцов И.В. Вопросы состояния и перспективы развития отечественной наземной робототехники военного и специального назначения // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. № 3(140). С. 14–20.
4. Корчак В.Ю., Рубцов И.В., Рябов А.В. Состояние и перспективы развития наземных робототехнических комплексов военного и специального назначения // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 3. C. 1–10.
5. Бархоткин В.А. и др. Электронный комплекс управления для роботизированной специальной пожарной машины // Известия вузов. ЭЛЕКТРОНИКА. 2015. Том 20. № 5, С. 543–550.
6. Бархоткин В.А., Петров В.Ф., Терентьев А.И. Моделирование движения робототехнического комплекса на основе навигационной информации // «Оборонная техника». 2014. № 3–4. С. 64–69.
7. Павлов Е.В. Технический состав робототехнического комплекса тяжелого класса многорежимного тушения пожара // Пожарная безопасность. Научно-технический журнал. 2015. № 1. C. 109–110.
8. Muhl G., Fiege L., Pietzuch P. Distributed Event-Based Systems // Springer-Verlag GmbH. 2006. 388 p.
9. Капустян С.Г. Интеллектуальная система автоматического вождения безэкипажного транспортного средства // Известия ТРТУ. 2002. № 1(24). С. 53–54.
10. Каляев И.А., Гайдук А.Р., Капустян С.Г. Управление коллективом интеллектуальных объектов на основе стайных принципов // Вестник ЮНЦ РАН. 2005. Т. 1, № 2. С. 20–27.
11. Мешман Л.М. и др. Состояние и перспективы повышения эффективности водяных и пенных автоматических установок пожаротушения // Пожарная безопасность. Научно-технический журнал. 2015. № 1. C. 103–108.
12. Сердюк П.Е., Слюсар В.И. Средства связи с наземными роботизированными системами: современное состояние и перспективы // Электроника: наука, технология, бизнес. 2014. № 7(139). C. 66–79.
13. Sibille A., Oestges C., Zanella A. MIMO: From Theory to Implementation // Academic Press. 2010. 384.
14. Крейнделин В.Б., Колесников А.В. Оценивание параметров канала в системах связи с ортогональным частотным мультиплексированием. Учебное пособие // М.: МТУСИ. 2010. 29 с.
15. Архипкин А.В. и др. Компьютерное моделирование затухания в радиоканале с подвижным пунктом связи на пересеченной местности // Материалы 11-ой международной научно-технической конференции «Перспективные технологии в средствах передачи информации». 2015. С.159–161.
16. The Unmanned Ground Vehicles (UGV) Market 2010-2020. URL: http://www.reportlinker.com/p0254445/The-Unmanned-Ground-Vehicles-UGV-Market-Military-Robots-for-EOD-Counter-IED.html (дата обращения: 22.02.2016).
17. Hanzo L., Blogh J., Ni S. 3G, HSPA and FDD versus TDD Networking: Smart Antennas and Adaptive Modulation // Wiley-IEEE Press. 2 edition. 2008. 596 p.
18. МСЭ-R SM.337-6, Частотный и территориальный разнос // Рекомендации международного союза электросвязи.
19. Kaemarungsi K., Krishnamurthy P. On the use of adaptive OFDM to preserve energy in ad hoc wireless networks // Proceedings of 13th MPRG/Virginia Tech Symposium on Wireless Personal Communications. 2003.
20. Greaves D. J. System on Chip Design and Modelling // University of Cambridge Computer Laboratory Lecture Notes. 2011. 130 p.
21. Немудров В., Корнеев И. Микросхемы для телекоммуникационной аппаратуры. Нужны ли отечественные разработки? // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. 2008. №6. C.26 31.
Problems Of Group Control Of Robots In The Robotic Complex Of Fire Extinguishing
Abstract
Development of the data-communication equipment with high demands imposed is necessary for solving the problems of unmanned robots group control at various levels. In this paper, methods and algorithms for noise-immunity communication channel implementation are described. It is substantiated that communication equipments for these channels have to be special-purpose and have to use effective signal-code constructions that can adapt to changing environments. Features and options for multiple unmanned ground vehicles (UGV) control communications are described, the advantages and disadvantages of time division multiple access and frequency division multiple access are considered.
Опубликован
2016-04-04
Как цитировать
Архипкин, А. В., Комченков, В. И., Корольков, Д. Н., Петров, В. Ф., Симонов, С. Б., & Терентьев, А. И. (2016). Задачи группового управления роботами в робототехническом комплексе пожаротушения. Труды СПИИРАН, 2(45), 116-129. https://doi.org/10.15622/sp.45.7
Раздел
Средства вычислительной техники и систем управления
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу (Смотри The Effect of Open Access).
