ИСТИНА

В рамках этапа НИР, выполненного в 2014 году, разработаны математическая модель и эффективные алгоритмы планирования оптимальных маршрутов движения летательного аппарата над территорией, рельеф которой определяется цифровой матрицей большой размерности. Предложен подход к планированию маршрутов, основанный на построении допустимой области для маловысотного полета, и последующему выбору кратчайшего пути в допустимой области. Определение допустимой области основывается на введении количественной меры для оценки степени пересеченности рельефа по цифровой карте. Кратчайший маршрут вычисляется на основе аппроксимации допустимой области многосвязной многоугольной фигурой и поиска кратчайшего геодезического пути в этой фигуре. Разработанный алгоритм реализован в виде программы в среде Дельфи-Паскаль. Программа снабжена оконным интерфейсом, дающим возможность оперативно проводить исследования. Разработанная программа может быть использована для планирования маловысотного полета, а также для исследования алгоритмов оценки пригодности различных видов рельефа подстилающей поверхности для маловысотного полета. Работоспособность и высокая эффективность предложенного алгоритма демонстрируются на примерах.

1.Разработана математическая модель планирования оптимальных маршрутов движения летательного аппарата над территорией, рельеф которой определяется цифровой матрицей большой размерности. Модель основывается на декомпозиции общей задачи на две подзадачи: - построение допустимой области для маловысотного полета, и - выбор кратчайшего пути в допустимой области. 2.Определение допустимой области основывается на количественной оценке степени пересеченности рельефа по цифровой карте. Рассмотрены общие принципы построения такой оценки. В качестве базовой меры в рамках проведенного исследования выбрана величина крутизны рельефа в окрестности точки, определяемая с помощью разностной производной цифровой карты рельефа. 3.Допустимая область на цифровой карте определяется как дискретное множество точек, в которых крутизна рельефа не превосходит заданного порогового значения. Предложен алгоритм аппроксимации допустимой области многосвязной многоугольной фигурой. 4.Кратчайший маршрут в допустимой области вычисляется путем построения геодезического пути в многосвязной многоугольной фигуре. Эта задача решается на основе построения триангуляции Делоне для фигуры и использования волнового алгоритма, разработанного на предыдущем этапе НИР (на Этапе 2). 5.Разработанные алгоритмы реализованы в виде комплекса программ в среде Дельфи-Паскаль. Комплекс имеет оконный интерфейс, дающий возможность оперативно проводить исследования. 6.Адекватность предложенной математической модели, работоспособность и высокая эффективность предложенных алгоритмов подтверждены вычислительными экспериментами. 7.Математическая модель, алгоритмы и программный комплекс могут быть использованы в системах планирования маловысотного полета, а также для дальнейших исследований алгоритмов оценки пересеченности рельефов в интересах планирования маршрутов маловысотного полета ЛА.