Conceptual design of an automated control system for a group of unmanned aerial vehicles using the method of category analysis

Authors

  • Dodonov O.G. https://orcid.org/0000-0001-7569-9360 , Інститут проблем реєстрації інформації НАН України, м. Київ, Україна
  • Nikiforov O.V. https://orcid.org/0000-0002-0207-5175 , Науковий центр Повітряних Сил Харківського національного університету Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, м. Харків, Україна
  • Putiatіn V.G. https://orcid.org/0000-0002-5575-9159 , Інститут проблем реєстрації інформації НАН України, м. Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.34121/1028-9763-2020-4-33-48

Keywords:

conceptual design, automated control system, control procedures, control criteria, control objectives, state parameters, control object, control subject, unmanned aerial vehicle, концептуальне проєктування, автоматизована система управління, процедури управління, критерії управління, цілі управління, параметри стану, об’єкт управління, суб’єкт управління, безпілотний літальний апарат

Abstract

Abstract. Conceptual design of automated control systems (ACS) is an important stage in their development and creation. The miscalculations made here, as a rule, cannot be compensated in the subsequent project stages. Despite this, at the moment there is no sufficiently developed theory of conceptual design of promising ACS. As a rule, when forming the concept (control space) of a new ACS, either use a prototype, or fundamentally new conceptual solutions are developed. The paper presents an attempt to develop a methodology for the conceptual design of an automated control system, which expands the designer’s creative capabilities, streamlining his reasoning and reducing the dimension of the synthesis problem. A template is proposed for creating a parametric concept of ACS with its subsequent detailing through the use of the categorical analysis method. The method is demonstrated on the development example of ACS concept by a group of unmanned aerial vehicles (UAV). A constructive scheme of management information, including data groups and relationships between them is considered. Data groups are formed taking into account the multidimensionality of the management process, where aspects (points of view) are generated using the categorical analysis apparatus. The interpretation of 32 categorical subsets is proposed, revealing 32 aspects of the UAV groups usage. On the example of the UAV functioning aspect, concerning the fire and electronic suppression of the enemy’s air defense, performed as an element of combat support for the process of solving the main tasks, the data on the state of the UAV group was detailed. For the formed metric system, groups of information transformation procedures are defined. It is advisable to use the presented results to create adaptive polyaspect special software for ACS by a UAV group.

References

1. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач / пер. с англ. М.: Радио и связь, 1990. 544 с.

2. Тейц А., Грибмон П., Луи Ж. и др. Логический подход к искусственному интеллекту: от классической логики к логическому программированию / пер. с фр. М., 1990. 432 с.

3. Бурбаки Н. Теория множеств. М.: Мир, 1965. 456 с.

4. Никаноров С.П. Концептуальное проектирование организаций как средство решения проблем управляемости. Проектирование организаций: труды ЦНИПИАСС. М., 1977. Вып. 17. С. 17–19.

5. Болдинг К. Общая теория систем как скелет науки. Исследования по общей теории систем. М.: Прогресс, 1969. С. 106–124.

6. Никаноров С.П. Характеристика и область применения метода концептуального проектирования систем организационного управления. Концептуальное проектирование систем организационного управления и его применение в области капитального строительства. М.: ЦНИИЕУС, 1990. С. 8–29.

7. Никаноров С.П., Никитина Н.К., Теслинов А.Г. Введение в концептуальное проектирование АСУ: анализ и синтез структур. М.: Концепт, 2007. 235 с.

8. Гвардейцев М.И., Кузнецов П.Г., Розенберг В.Я. Математическое обеспечение управления. Меры развития общества. М.: Радио и связь, 1996. 176 с.

9. Ильенков Э.В. Диалектика абстрактного и конкретного в научно-теоретическом мышлении. Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН). М., 1997. 464 с.

Downloads

Views: 70
Downloads: 19

Published

2020-12-01

Issue

Section

INFORMATION AND TELECOMMUNICATION TECHNOLOGY

How to Cite

Conceptual design of an automated control system for a group of unmanned aerial vehicles using the method of category analysis. (2020). Mathematical Machines and Systems, 4, 33–48. https://doi.org/10.34121/1028-9763-2020-4-33-48