Спосіб керування БПЛА з використанням генетичних алгоритмів
Вантажиться...
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми. Стрімкий розвиток безпілотних літальних
апаратів та їх широке застосування у військових і цивільних задачах сформували потребу у створенні способів керування, що одночасно були б маневреними та енергоефективними і могли швидко адаптуватися в середовищі з динамічними перешкодами. Існують певні труднощі в реалізації алгоритмів реального часу, здатних враховувати раптову появу динамічних перешкод.
Мета роботи. Вдосконалення способу керування безпілотником на основі генетичного алгоритму планування траєкторії для моделювання польоту у середовищі з перешкодами.
Об’єкт дослідження. Процес планування траєкторій та керування рухом безпілотного літального апарата у середовищі з перешкодами.
Предмет дослідження. Методи еволюційної оптимізації траєкторій БПЛА та побудова багатокритеріальної функції пристосованості.
Наукова новизна. Запропоновано спосіб модифікацій генетичного алгоритму для задач тривимірного планування траєкторії БПЛА, використання механізмів репопуляції та цільової ін’єкції траєкторії при виявленні екстремумів на шляху. У роботі запропоновано гнучку багатокритеріальну функцію пристосованості, що враховує довжину шляху, безпеку, плавність та енерговитрати з можливістю динамічного налаштування вагових коефіцієнтів у графічному інтерфейсі.
Практичне значення одержаних результатів. Створення готового
до використання програмного комплексу з графічним інтерфейсом на основі PyQt6, який підтримує інтерактивне налаштування параметрів ГА, 3D-маршруту та його 2D-проекцій, відображення графіків збіжності та статистичних показників маршруту. Застосунок може бути використаний як навчальний стенд для демонстрації роботи генетичного алгоритму в процесі польоту.
Апробація роботи. Основні наукові положення та результати були
апробовані та представлені на
- Липовецький Д.Є., Боярінова Ю.Є. (2025). Прикладна математика та комп’ютинг. «шістнадцята науково-практична конференція магістрантів та аспірантів ПМК-2025», 19-21 листопада 2025р
- Липовецький Д.Є., Боярінова Ю.Є. (2025). Міжнародна науково-практична конференція «Наука, освіта, економіка та суспільство: адаптація до викликів XXI століття» 6 грудня 2025 – с.210-212. – режим доступу до ресурсу:https://www.economics.in.ua/2025/12/06.html
Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається зі
вступу, чотирьох розділів та висновків. Робота містить постановку задачі, огляд існуючих підходів до планування траєкторій БПЛА, опис запропонованого методу на основі GaCPo, архітектуру розробленого програмного забезпечення та результати експериментальних досліджень. Загальний обсяг роботи становить 78 сторінок, включаючи 22 рисунки, 25 найменувань у списку використаних джерел.
Опис
Ключові слова
Безпілотні літальні апарати, генетичні алгоритми, планування траєкторій у 3D-просторі, GaCPo, уникнення перешкод, Unmanned aerial vehicles, genetic algorithms, 3D trajectory planning, obstacle avoidance, decision support system.
Бібліографічний опис
Липовецький, Д. Є. Спосіб керування БПЛА з використанням генетичних алгоритмів : магістерська дис. : 123 Комп'ютерна інженерія / Липовецький Денис Євгенович. – Київ, 2025. – 85 с.