Models and algorithms for controlling information processes in the moving objects interaction

Abstract

В работе представлено решение задачи программного управления (планирования) информационными процессами), происходящими при взаимодействии (функционировании) группировки подвижных объектов. В общем случае информационные процессы включают в себя процессы получения подвижными объектами информации о контролируемых объектах, ее предварительной и вторичной обработки, хранении (если нет возможности ее передать конечным потребителям), а также процессы передачи и приема информации конечным потребителям. Цель решения рассматриваемой задачи состоит в повышении оперативности и качества управления указанными информационными процессами в интересах обеспечения своевременного и обоснованного принятия решения о состоянии контролируемых объектов. Обычно данная задача решается в автоматизированном (человеко-машинном) режиме с использованием различных моделей. Среди них традиционно выделяют либо статические модели, для которых характерны большие размерности и трудности учета времени, либо логико-динамические модели, в которых учет технологий управления информационными процессами приводит к необходимости их описания с использованием соответствующих фазовых ограничений. Для решения поставленной задачи разработаны модели и алгоритмы управления информационными процессами при взаимодействии рассматриваемых подвижных объектов. В основу разработанного метода исследования процессов информационного взаимодействия подвижных объектов положена многоэтапная координационно-итерационная процедура взаимодействия построенных статических и динамических моделей, описывающих данную предметную область. В статической модели происходит привязка операций, входящих в состав информационных процессов, к подвижным объектам, а в динамической модели проводится привязка уже распределенных по подвижным объектам информационных операций ко времени. Конечным результатом данной работы являются разработанные и реализованные на программном уровне модели и алгоритмы планирования информационных процессов с использованием Matlab language и Matlab app designer, работоспособность которых была проверена на ряде тестовых примеров. The paper presents a solution to the program control task for information processes (planning) occurring during the interaction (functioning) of moving objects group. In general, information processes include the obtaining information processes about controlled objects by moving objects, its preliminary and secondary processing, storage (if it is not possible to transfer it to end users), as well as the transmitting and receiving information processes to end users. The purpose for solving the task under consideration is to increase the efficiency and control quality for these information processes in the interests for ensuring timely and reasonable decision-making on the controlled objects state. Usually, this task is solved in an automated (man-machine) mode using various models. Among them, traditionally, either static models are distinguished, which are characterized by large dimensions and difficulties in accounting for time, or logical-dynamic models, in which taking into account information process control technologies leads to the need to describe them using the appropriate phase constraints. To solve this task, models and algorithms for controlling information processes in the interaction for the considered moving objects have been developed. The developed method for studying the information processes interaction for moving objects is based on a multi-stage coordination-iterative procedure for the interaction for the constructed static and dynamic models that describe this subject area. In the static model, the operations that are part for the information processes are linked to moving objects, and in the dynamic model, the information operations already distributed over the moving objects are linked to time. The end result at this work is the models and algorithms developed and implemented at the software level using the Matlab language and Matlab app designer, the performance which was tested on a test cases number.