Speed of groups of moving objects variable composition

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The problem of controlling groups of moving objects is considered. Each group is composed of simple objects of control and moves as a single (composite) object of control. During the movement, each group can be divided into subgroups or, conversely, connected with other groups. In this case, the dynamic capabilities of the group change, since they depend on its composition. The initial and final states of each simple object are specified. The problem of the fastest achievement of all final states, i.e. the problem of group speed, is solved.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. S. Bortakovskii

Moscow Aviation Institute (National Research University); National University of Science and Technological University (MISIS)

Author for correspondence.
Email: asbortakov@mail.ru
Russian Federation, Moscow; Moscow

References

  1. Каляев И.А., Гайдук А.Р., Капустян С.Г. Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов. М.: Физматлит, 2009.
  2. Куржанский А.Б. Задача управления групповым движением. Общие соотношения // Докл. РАН. 2009. Т. 426. № 1. C. 20–25.
  3. Бортаковский А.С. Быстродействие группы управляемых объектов // Изв. РАН. ТиСУ. 2023. № 5. С. 51–77.
  4. Евдокименков В.Н., Красильщиков М.Н., Оркин С.Д. Управление смешанными группами пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов в условиях единого информационно-управляющего поля. М.: Изд-во МАИ, 2015.
  5. Гончаренко В.И., Желтов С. ., Князь В.А., Лебедевa Г.Н., Михайлинa Д.А., Царева О.Ю. Интеллектуальная система планирования групповых действий беспилотных летательных аппаратов при наблюдении наземных мобильных объектов на заданной территории // Изв. РАН. ТиСУ. 2021. № 3. С. 39–56.
  6. Tsourdos A., White B., Shanmugavel M. Cooperative Path Planning of Unmanned Aerial Vehicles. N. Y.: Wiley&Sons, 2011.
  7. Jia Zeng, Xiaoke Yang, Lingyu Yang, Gongzhang Shen. Modeling for UAV Resource Scheduling Under Mission Synchronization // J. Systems Engineering and Electronics. 2010. V. 21. № 5. P. 821–826.
  8. Babel L. Coordinated Target Assignment and UAV Path Planning with Timing Constraints // J. Intelligent & Robotic Systems. 2019. V. 94 (3-4). P. 857–869.
  9. Poudel S., Moh S. Task Assignment Algorithms for Unmanned Aerial Vehicle Networks: A Comprehensive Survey // Vehicular Communications. 2022. V. 35. P. 100469.
  10. Бузиков М.Э., Галяев А.А. Перехват подвижной цели машиной Дубинса за кратчайшее время // АиТ. 2021. № 5. С. 3–19.
  11. Галяев А.А., Рубинович Е.Я. Планирование движения подвижных объектов в конфликтной среде // Аналитическая механика, устойчивость и управление: Тр. XI Международ. Четаевской конф. (пленарные доклады). Казань: Изд-во КНИТУ-КАИ, 2017. С. 71–90.
  12. Бортаковский А.С. Оптимизация гибридных систем переменной размерности: Учеб. пособие. М.: Изд-во МАИ, 2022.
  13. Дистель Р. Теория графов. Новосибирск: Изд-во Ин-та математики, 2002.
  14. Кротов В.Ф., Гурман В.И. Методы и задачи оптимального управления. М.: Наука, 1973.
  15. Bortakovskii A.S. Necessary Optimality Conditions for Hybrid System of Variable Dimension with Intermediate Constraints // J. Math. Sci. 2023. V. 270. № 5. P. 640–653.
  16. Bortakovskii A.S. Sufficient Optimality Conditions for Hybrid Systems of Variable Dimension with Intermediate Constraints // Proc. Steklov Inst. Math. 2024. V. 325, P. 58–75.
  17. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Физматгиз, 1961.
  18. Беллман Р. Динамическое программирование. М.: Изд-во иностр. лит., 1960.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Typical traffic pattern with divisions and connections of groups of moving objects.

Download (63KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Rational traffic pattern (a) and optimal trajectory (b) in example 1.

Download (93KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Rational traffic patterns in example 2.

Download (82KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Optimal trajectories in example 2.

Download (94KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences