39786

Автор(ы): 

Автор(ов): 

3

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Особенности решения задачи геометрического мониторинга

ISBN/ISSN: 

1999-9429

Наименование источника: 

  • Известия ЮФУ. Технические науки

Обозначение и номер тома: 

№ 2 (175)

Город: 

  • Таганрог

Издательство: 

  • Южный федеральный университет

Год издания: 

2016

Страницы: 

158–168
Аннотация
Формулируется задача мониторинга ограниченного пространства. Устанавливается связь между мониторингом пространства и обнаружением объектов на этом пространстве. После введения некоторых допущений делается вывод о необходимости решения задачу покрытия множества (связного пространства). Характерной особенностью рассматриваемой задачи является наличие в зоне мониторинга препятствий. Под препятствием понимается связная область пространства, в каждой точке которого невозможно размещение какого-либо объекта. Тем не менее, поскольку препятствия могут лежать в зоне мониторинга, решение задачи предполагает покрытие зоны мониторинга в том числе и в точках препятствий. Предлагается использование одноранговой сети мобильных роботов для решения поставленной задачи. Преимуществом такого подхода является высокий уровень адаптивности к изменению внешних параметров, а также устойчивости к выходу из строя отдельных элементов сети. Задача покрытия описывается математически, делается вывод о необходимости дискретизации задачи. Все функции и параметры заменяются на дискретные аналоги, при этом шаги дискретизации выбираются малыми по сравнению с характерными размерами задачи. Формулируется и доказывается ряд лемм, посредством которых исследуются свойства и признаки разного рода покрытий. Вводятся определения минимального и наименьшего покрытий, устанавливается отношение между ними. Предлагается механизм решения задачи покрытия посредством построения полного нагруженного графа по определенным правилам и анализа этого графа. Изучаются достаточные условия для построения наименьшего покрытия. Формулируется алгоритм построения наименьшего покрытия при помощи децентрализованной одноранговой сети мобильных роботов. Работоспособность алгоритма следует из сформулированных ранее лемм и утверждений. Оценивается трудоемкость алгоритма. Делается вывод о применимости подобного алгоритма для решения реально возникающих задач, связанных с мониторингом пространства. Мониторинг; задача обнаружения; теория множеств; покрытие множества; алгоритмы покрытия; теория графов; дискретная оптимизация; мобильный робот; групповое управление.

Библиографическая ссылка: 

Кочкаров А.А., Яцкин Д.В., Рахманов О.А. Особенности решения задачи геометрического мониторинга // Известия ЮФУ. Технические науки. 2016. № 2 (175). С. 158–168.