Реализация алгоритмов навигации и управления в бортовых вычислительных комплексах летательных аппаратов

Реализация алгоритмов навигации и управления в бортовых вычислительных комплексах летательных аппаратов

Автор: Хачумов Михаил Вячеславович

Журнал: Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy

Рубрика: Методы оптимизации и теория управления

Статья в выпуске: 2 (29) т.7, 2016 года.

Бесплатный доступ

Рассматривается актуальная задача организации обработки потоков информации и управления в бортовых ЭВМ (решение задач навигации, измерений, траекторного движения, наведения и мониторинга) с ограниченными вычислительными ресурсами для поддержки автономного функционирования роботизированных систем на примере летательных аппаратов (ЛА). Ак-туальность задачи определяется потребностью оснащения малоразмерных беспилотных ЛА программно-аппаратными системами обработки телеметрических потоков целевых данных от систем технического зрения (СТЗ) и управления, способных функционировать в реальном времени. Предлагаемые решения основываются на построении оптимизированного математического обеспечения, реализующего принципиальную возможность гибкого выбора между скоростью и точностью решения задач. Необходимый компромисс обеспечивают специальные алгоритмы (алгоритмы CORDIC, целочисленные алгоритмы, искусственные нейронные сети (ИНС)), имеющие эффективную аппаратную поддержку со стороны бортовых вычислителей, снабженных отечественными микропроцессорными системами

Еще

Бортовой вычислитель, искусственная нейронная сеть, летательный аппарат, навигация, управление, целочисленный алгоритм

Короткий адрес: https://sciup.org/14336194

IDR: 14336194

Список литературы Реализация алгоритмов навигации и управления в бортовых вычислительных комплексах летательных аппаратов

  • Байков В. Д., Смолов В. Б. Специализированные процессоры. Итерационные алгоритмы и структуры. М.: Радио и связь. 1985, 288 с.
  • Braccini C., Cocurullo F., Lavagetto F. A Fast Algorithm for High Quality Vector Quantization Codebook Design//Proceedings of the 8th International Conference on Image Analysis and Processing. Springer-Verlag London, UK. 1995. P. 643-648.. ↑ 28,38 Реализация алгоритмов навигации и управления в бортовых вычислительных комплексах летательных а
  • Парамонов П. П., Жаринов И. О. Интегрированные бортовые вычислительные системы: обзор современного состояния и анализ перспектив развития в авиационном приборостроении//Научнотехнический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013, № 2 (??), c.1-17.
  • Вавилова Н.Б., Калинин Ю.И., Климов В.Т. и др. Комплекс бортовых траекторных измерений. URL: www.findpatent.ru/patent/211/2116666.html (дата обращения: 01.03.2016).
  • Новодворский Е.П., Харин Е.Г. Методология испытаний пилотажнонавигационных систем самолетов и вертолетов. М.: Машиностроение. 1984, 80 с.
  • Аникин А. М., Белкин А. М., Литин А. В. Воздушная навигация и аэронавигационное обеспечение полетов. М.: Транспорт. 1992, 155 с.
  • Austin R. Unmanned aircraft systems UAVs design, development and deployment. A John Wiley and Sons, Ltd., Publication. 2010, 332 p.
  • Степанова Н. В. Решение целевых и навигационных задач на борту малоразмерного беспилотного летательного аппарата на основе обработки изображения подстилающей поверхности: диссертация... кандидата технических наук: 05.13.01. Москва. 2007, 122 с.
  • Легостаев В. Л. Методы, алгоритмы и структура программно-технического комплекса бесплатформенной инерциальной навигационной системы: диссертация... кандидата технических наук: 05.13.05. М: Московский государственный институт электроники и математики. 2011, 132 c.
  • Lim H., Sudipta N. S. Monocular Localization of a moving person onboard a Quadrotor MAV//IEEE International Conference on Robotics and Automation. Institute of Electrical and Electronics Engineers, 27 May 2015, 8 p.
  • Абрамов Н. С., Ромакин В. А. Методы управления поворотной видеокамерой//Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2013, № 7 (??), c. 173-179.
  • Хачумов М.В. Задача автоматического управления летательным аппаратом в процессе преследования цели//Программные системы: теория и приложения. 2014, №5, c. 6777.
  • Байков В.Д., Вашкевич С.Н. Решение траекторных задач в микропроцессорных системах ЧПУ. Л.: Машиностроение. 1986, 106 с.
  • Захаров А.В. Обзор поддержки плавающей точки в формате расширенной точности на платформе "Мультикор"//Труды XLII всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии. М.: Издательство РУДН. 2006, c. 46-66.
  • Захаров А.В., Хачумов В.М. Алгоритмы CORDIC. Современное состояние и перспективы//Труды международной конференции (г. Переславль-Залесский). 2004, Т.1, c.353-372.
  • Zakharov A. V., Khachumov V. M. Bit-parallel Representation of Activation Functions for Fast Neural Networks//Proceedings of the 7-th International Conference on Pattern Recognition and Image Analysis (PRIA-7-2004), St. Petersburg: St PEU. 2014, V.2. P. 568-571.
  • James T.C., Jackson N. J. Method and apparatus for rotating and scaling images//United States Patent № 5,568,600, Oct. 22, 1996.
  • Somasundaram K., Vimala S. Fast Encoding Algorithm for Vector Quantization//International Journal of Engineering Science and Technology. 2010, Vol. 2(9). P. 4876-4879.
  • Eberly D. Integer-Based Rotations of Images//Geometric Tools, LLC. 2008. URL: www.geometrictools.com/Documentation/IntegerBasedRotatio n.pdf (дата обращения: 01.03.2016).
  • Eberly D. Converting Between Coordinate Systems//Geometric Tools, LLC. 2014. URL: www.geometrictools.com/Documentation/ConvertingBetweenC oordinateSystems.pdf (дата обращения: 01.03.2016).
  • Хачумов М. В. Алгоритмы целочисленной арифметики в задачах расчета траекторного движения//Сборник научных трудов II Всероссийского научно-практического семинара "Беспилотные транспортные средства элементами искусственного интеллекта" (БТСИИ-2015) (Санкт-Петербург, 8-9 октября, 2015), c.130-135.
  • CORDIC IP Core User's Guide. Lattice Semiconductor Corp, August. 2012, 37 p.
  • Толмачев И. Л., Хачумов М. В. Модели и задачи построения промышленных и медицинских технологических процессов//Приборы и системы, управление, контроль, диагностика. 2013, № 12, c. 30-35.
  • Andraka R. A survey of CORDIC algorithms for FPGA based computers. 2003. URL: http://www.andraka.com/files/crdcsrvy.pdf(дата обращения: 01.03.2016).
  • Хачумов В. М. Основные принципы моделирования сложных систем и процессов. Учебное пособие. М.: РУДН. 2013, 141 с.
  • Токарев В. А., Хлуденев А. В. CORDIC-алгоритм. Оценка эффективности алгоритмов цифровой обработки сигналов при конвейерной реализации//Электронное периодическое издание для студентов и аспирантов. URL: http://journal.mrsu.ru/wpcontent/uploads/2015/10/statyatokarev-orenburg-.pdf(дата обращения: 01.03.2016).
  • "МУЛЬТИКОР" -технология проектирования "СнК". URL: http://multicore.ru/index.php?id=21(дата обращения: 01.03.2016).. ↑ 41 Реализация алгоритмов навигации и управления в бортовых вычислительных комплексах летательных а
  • Костров В.В., Ракитин А.В., Сидоров А.А. Общие рекомендации к построению и выбору алгоритмов цифровой обработки сигналов для их реализации на процессорах семейства "Мультикор". URL: http://www.mivlgu.ru/conf/zvorykin2011/works/pdf/section12.pdf (дата обращения: 01.03.2016).
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp