ИИ научили удерживать рой дронов под контролем даже при сбоях Исследователи разработали систему управления сетью беспилотников, которая позволяет рою сохранять согласованное движение при отказах оборудования, помехах связи и неизвестных изменениях в поведении аппаратов. Работа опубликована в журнале Scientific Reports. Ученые представили новый метод управления группой беспилотников, основанный на сочетании адаптивной нечеткой нейронной сети, механизмов контроля отказов и «умного» обмена данными между аппаратами. Главная проблема при управлении роем заключается в том, что реальные беспилотники работают в условиях неопределенности. У них могут возникать неисправности приводов, ограничения мощности исполнительных механизмов, задержки связи и воздействие внешних факторов, например ветра. Для БПЛА самолетного типа даже частичная потеря эффективности рулевых поверхностей или двигателя может привести к ухудшению точности полета и нарушению построения группы. Разработанный алгоритм решает эту задачу за счет нескольких технологий. Первый элемент системы — адаптивная нечеткая нейронная сеть. Она позволяет в режиме реального времени оценивать неизвестные нелинейные характеристики полета без необходимости заранее создавать полностью точную математическую модель беспилотника. Сеть подстраивается под изменения динамики аппарата и помогает компенсировать возникающие ошибки. Второй элемент — система отказоустойчивого управления. Она способна учитывать снижение эффективности исполнительных механизмов и компенсировать последствия неисправностей, включая ограничения управляющих воздействий. Благодаря этому беспилотники продолжают отслеживать заданную траекторию даже при наличии повреждений или сбоев. Еще одной особенностью разработки стал механизм «событийного» обмена данными. Вместо постоянной передачи информации между всеми аппаратами система анализирует, когда обновление действительно необходимо. Для этого используется и текущая ошибка измерения, и накопленная информация о ее изменении во времени. Благодаря такому подходу снизжается количество лишних передач данных и уменьшается нагрузку на каналы связи. В ходе моделирования исследователи проверили работу системы на сети беспилотников самолетного типа. Один аппарат выступал в роли лидера, а восемь других должны были следовать заданной траектории. Испытания учитывали отказы приводов, ограничения управления, задержки связи и внешние возмущения. Результаты показали, что предложенный метод сохраняет устойчивость группы и снижает объем необходимой коммуникации между дронами. @FlydroneNews