НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ

Маршрутизация беспилотных летательных аппаратов, трансцендентные целевые функции графа и генетический алгоритм

Руденко Э.М., Семикина Е.В.

Рассматривается задача поиска маршрутов беспилотных летательных аппаратов на различных графах реперных точек на местности с использованием генетического алгоритма. Проводится сравнение методов построения целевой функции графа на основе алгебраического, теоретико-числового подхода, а также с использованием трансцендентных функций.

Рассмотрение примеров целевых функций, построенных алгебраическими методами c учетом кратности номеров вершин в замкнутом маршруте, показывает, что такой подход приводит для графов большой размерности к ложным маршрутам. Указанный недостаток можно устранить, учитывая индивидуальную информацию о каждом ребре графа. Это обеспечивается кодированием ребер графа слагаемыми или сомножителями некоторой числовой величины в виде ее однозначного разложения. Построение целевой функции опирается при этом на теоретико-числовые свойства s-ического разложения или на разложение целого числа на простые множители. Теоретико-числовые целевые функции однозначно учитывают индивидуальность каждого ребра. Такое кодирование ребер позволяет сформулировать теорему построения целевых функций на графах, основанную на однозначном разложении числовой величины в сумму или произведение. Дальнейшие исследования показывают, что в качестве числовых кодов могут быть использованы не только числа, но и функции, которые более полно отражают информацию об индивидуальных особенностях задачи маршрутизации на графах и тоже обладают свойствами однозначного разложения. Сочетание свойств кода быть числом и функцией приводит к его трансцендентности и возможности применения в построении целевой функции. Проводится апробирование построенных трансцендентных целевых функций на примерах различных графов. Показана взаимосвязь прикладной задачи маршрутизации беспилотных летательных аппаратов на местности с математической задачей оптимизации на графах средствами теории чисел и генетического алгоритма. Расчеты маршрутов по трансцендентным целевым функциям могут быть применены в автоматизированных системах управления.

Редакционная коллегия

Бобровский В.И.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО "ИНТЕЛТЕХ")

Борисов В.В.
(д.т.н., профессор, Действительный член Академии военных наук РФ, профессор кафедры вычислительной техники МЭИ)

Будко П.А.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры технического
обеспечения связи и автоматизации ВАС)

Будников С.А.
(д.т.н., доцент, действительный член Академии информатизации
образования, начальник кафедры автоматизированных
систем управления ВУНЦ ВВС "ВВА")

Верхова Г.В.
(д.т.н., профессор, заведующая кафедрой автоматизации
предприятий связи СПб ГУТ им. профессора М.А.Бонч-Бруевича)

Гончаревский В.С.
(д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники
РФ, профессор кафедры технологий и средств технического
обеспечения и эксплуатации автоматизированных систем
управления ВКА имени А.Ф.Можайского)

Комашинский В.И.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры обработки и передачи
дискретных сообщений СПб ГУТ им. профессора
М.А.Бонч-Бруевича)

Кирпанев А.В.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО «НПП «РАДАР ММС»)

Курносов В.И.
(д.т.н., профессор, академик Арктической академии наук,
академик Международной академии информатизации,
академик Международной академии обороны, безопасности
и правопорядка, член-корреспондент РАЕН, главный научный
сотрудник ОАО "НИИ "Рубин")

Мануйлов Ю.С.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматизированных
систем управления космических комплексов ВКА имени
А.Ф.Можайского)

Морозов А.В.
(д.т.н., профессор, действительный член Академии военных наук РФ, начальник кафедры автоматизированных систем боевого управления ВА ВПВО ВС РФ)

Мошак Н.Н.
(д.т.н., доцент, начальник отдела ОАО "ИНТЕЛТЕХ")

Пророк В.Я.
(д.т.н., профессор, профессор кафедры автоматизированных
систем управления ВКА имени А.Ф.Можайского)

Семенов С.С.
(д.т.н., доцент, профессор кафедры технического
обеспечения связи и автоматизации ВАС)

Синицын Е.А.
(д.т.н., профессор, начальник НИО ОАО "ВНИИРА")

Шатраков Ю.Г.
(д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, ученый
секретарь ОАО "ВНИИРА")