ФОРМАЛЬНА МОДЕЛЬ СЦЕНАРНО-ПРЕЦЕДЕНТНОЇ КООРДИНАЦІЇ ГЕТЕРОГЕННИХ АНСАМБЛІВ БЕЗПІЛОТНИХ АПАРАТІВ ТА АЛГОРИТМ ЇЇ АДАПТАЦІЇ У ДИНАМІЧНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

Анотація

У статті розглянуто задачу координації гетерогенних ансамблів безпілотних апаратів (БПА) у динамічних та невизначених умовах із застосуванням сценарно-прецедентного підходу. На відміну від попередніх досліджень, де основний акцент робився на концептуальній моделі системи та загальних принципах її роботи, у даній роботі зосереджено увагу на формальній математичній специфікації ключових елементів підходу. Зокрема, запропоновано формальну модель сценарію виконання місії, структуру прецеденту та організацію бази прецедентів, що дозволяє систематизувати накопичений досвід виконання типових завдань гетерогенними групами БПА. У межах дослідження розроблено модель, орієнтовану на три базові типи апаратів – мікроквадрокоптери, середні мультикоптери та літакові БПА, що відрізняються своїми технічними характеристиками, стійкістю до умов середовища та функціональними можливостями. Модель спрямована на забезпечення ефективної координації при виконанні місій розвідки, спостереження та моніторингу, які потребують узгодженого розподілу ролей, оперативної зміни траєкторій та адаптації поведінки агентів. У статті введено метрику подібності, що дає змогу визначати рівень відповідності між поточним станом середовища, параметрами апаратів та умовами виконання місій, зафіксованими у прецедентах. На її основі запропоновано алгоритм вибору релевантного сценарію з бази прецедентів та механізм його адаптації в реальному часі з використанням принципів підкріпленого навчання. Такий підхід забезпечує гнучке коригування сценарію у відповідь на зміни зовнішніх факторів та поведінки окремих агентів. Результати дослідження демонструють, що формалізована сценарно-прецедентна модель створює передумови для побудови стійких, адаптивних та масштабованих систем координації гетерогенних БПА. Запропоновані рішення формують теоретичну основу для подальшого моделювання, експериментальної перевірки та порівняння з існуючими методами координації в умовах складних, динамічних та непередбачуваних середовищ.