Целью работы является аналитический обзор публикаций, отражающих современное состояние, направления развития и особенности реализации положений теории ситуационного управления в системах группового управления беспилотными летательными аппаратами. Проведен поиск литературных данных за последние 35 лет в базах данных ВИНИТИ, eLibrary и Scopus. Всего было проанализировано 86 источников, из которых в работе использовано 28. Раскрыта сущность и базовые положения известной концепции ситуационного управления сложными системами и процессами. Показаны пути ее цифровой трансформации на основе достижений в области прикладной информатики, искусственного интеллекта и современной теории управления. Дана общая характеристика группировки беспилотных летательных аппаратов как сложного динамического объекта управления в составе замкнутого контура системы ситуационного управления. Обоснована линия эволюции концепции ситуационного управления по базовой схеме «ситуация – стратегия управления – действие». С применением рекомендаций теории адаптивного выбора вариантов расширена классическая модель системы ситуационного управления на основе включения в ее состав дополнительных функциональных компонентов: информационно связанных блока генерации альтернатив, блока прогностической оценки и блока выбора предпочтительной стратегии. С использованием рекомендаций методологии структурного анализа и технологии функционального моделирования разработаны и проанализированы IDEF0-диаграммы системы ситуационного группового управления дронами. Обоснован функционал и определены проблемные вопросы практической реализации указанной системы. На основе выполненного исследования сформулированы базовые принципы, которые могут служить платформой для разработки концепции перспективной системы ситуационного управления группой беспилотных летательных аппаратов. Работа выполнена в рамках проекта РГГУ «Информационно-аналитическая система для автоматизированного управления роем беспилотных летательных аппаратов специального назначения» (конкурс «Студенческие проектные научные коллективы РГГУ»).
The purpose of the article is an analytical review of publications reflecting the current state, development directions and features of the implementation of the provisions of the theory of situational control in the systems of group control of unmanned aerial vehicles. A search of literary data for the last 35 years was conducted in the databases of VINITI, eLibrary, Google Scholar and Scopus. A total of 86 sources were analyzed, of which 28 were used in the work.The article reveals the essence and basic provisions of the well-known concept of situational management of complex systems and processes. The ways of its digital transformation are shown based on achievements in the field of applied informatics, artificial intelligence and modern control theory. A general characteristic of a group of unmanned aerial vehicles as a complex dynamic control object as part of a closed loop of the situational management system is given. The evolution line of the situational management concept according to the basic scheme “situation – control strategy – action” is substantiated. Using the recommendations of the theory of adaptive choice of options, the classical model of the situational management system is expanded by including additional functional components in its composition: information-related alternatives generation unit, prognostic assessment unit and preferred strategy selection unit. Using the recommendations of the structural analysis methodology and functional modeling technology, IDEF0 diagrams of the situational group drone control system are developed and analyzed. The functionality is substantiated and problematic issues of the practical implementation of this system are identified. Based on the completed research, basic principles have been formulated that can serve as a platform for developing the concept of a promising situational control system for a group of unmanned aerial vehicles. The work was carried out within the framework of the project of the Russian State Humanitarian University “Information and analytical system for automated control of a swarm of special-purpose unmanned aerial vehicles” (competition “Student project research teams of the Russian State Humanitarian University”).
1. Кутахов В.П., Мещеряков Р.В. Управление групповым поведением беспилотных летательных аппаратов: постановка задачи применения технологий искусственного интеллекта // Проблемы управления. 2022. № 1. С. 67–74. DOI: 10.25728/pu.2022.1.5.
2. Моисеев В.С. Групповое применение беспилотных летательных аппаратов: монография. Казань: Редакционно-издательский центр «Школа», 2017. 572 с.
3. Ефанов В.Н., Мизин С.В., Неретина В.В. Управление полетом БПЛА в строю на основе координации взаимодействия группы летательных аппаратов // Вестник УГАТУ, 2014. Т. 18, № 1 (62). С. 114–121.
4. Евдокименков В.Н., Красильщиков М.Н., Себряков Г.Г. Распределенная интеллектуальная система управления группой беспилотных летательных аппаратов: архитектура и программно-математическое обеспечение // Известия ЮФУ. Технические науки. 2016. № 1 (174). С. 29–44.
5. Инсаров В.В., Тихонова С.В., Дронский С.А. Концепция построения интеллектуальных систем управления автономных беспилотных летательных аппаратов с реализацией функции ситуационной осведомленности // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. № 19 (2). С. 111–119.
6. Андриевский Б.Р., Попов А.М., Михайлов В.А., Попов Ф.А. Применение методов искусственного интеллекта для управления полетом беспилотных летательных аппаратов // Аэрокосмическая техника и технологии. 2023. Т. 1, № 2. С. 72–107.
7. Иванов Д.Я. Методы роевого интеллекта для управления группами малоразмерных беспилотных летательных аппаратов // Известия ЮФУ. Технические науки. 2011. № 3 (116). С. 221–229.
8. Шалыгин А.С., Лысенко Л.Н., Толпегин О.А. Методы моделирования ситуационного управления движением беспилотных летательных аппаратов / под ред. А.В. Ноздрачева и Л.Н. Лысенко; редкол. серии: В.М. Буренок (пред.) и др. М.: Машиностроение, 2012. 584 с.
9. Массель Л.В., Массель А.Г. Ситуационное управление и семантическое моделирование в энергетике // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем: материалы IV Междунар. науч.-техн. конф. (Минск, 20–22 февраля 2014 г.). / Редкол.: В.В. Голенков (отв. ред.) и др. Минск: БГУИР, 2014. С. 111–116.
10. Филимонов А.Б., Филимонов Н.Б. Ситуационный подход в задачах автоматизации управления техническими объектами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19, № 9. С. 563–578. DOI: 10/17587/mau.19.563-578.
11. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: Теория и практика. М.: Наука, 1986. 284 с.
12. Поспелов Д.А. Принципы ситуационного управления. Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1971. № 2. С. 10–17.
13. Белобородов В.А., Воробьев В.А., Семинский И.Ж. Порядок выполнения систематического обзора и метаанализа по протоколу PRISMA // Система менеджмента качества: опыт и перспективы. 2023. Т. 12. С. 5–9.
14. Саратов Д.Н., Панков А.В., Девяткин А.М. Ситуационное управление информационно-аналитической работой в органах управления МЧС России // Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России. 2024. № 3. С. 61–69. DOI: 10.61260/2218-13Х-2024-3-61-69.
15. Надеждин Е.Н. Ситуационное управление рисками информационной безопасности инновационного образовательного учреждения с распределенной инфраструктурой // Инновационные информационные технологии. 2012. № 1. С. 578–580.
16. Надеждин Е.Н. Алгоритмы роевого интеллекта в задачах оптимизации группового управления БПЛА // VII Всероссийская Поспеловская конференция «Гибридные и синергетические интеллектуальные системы»: сборник статей по материалам научной конференции (Калининград, 3–7 июня 2024 г.) / Отв. ред. А.В. Колесников. Калининград, СПб.: Издательство Русской христианской гуманитарной академии, 2024. С. 361–370.
17. Надеждин Е.Н. Стохастическая модель ситуационного управления силами и средствами МЧС // Наукосфера. 2021. № 5 (1). С. 157–164.
18. Халимов Н.Р., Мефедов А.В. Распределенная сетецентрическая система управления группой ударных беспилотных летательных аппаратов // Системы управления, связи и безопасности. 2019. № 3. С. 1–13. DOI: 10.24411/2410-9916-2019-10301.
19. Иванов М.С., Афонин И.Е., Макаренко С.И. Повышение устойчивости автоматизированной системы управления комплекса с беспилотными летательными аппаратами в условиях воздействия средств физического поражения и радиоэлектронного подавления // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 2. С. 92–134. DOI: 10.24412/2410-9916-2022-2-92-134.
20. Будаев Д.С., Вощук Г.Ю., Гусев Н.А., Майоров И.В., Мочалкин А.Н. Разработка прототипа системы согласованного управления группой беспилотных аппаратов с применением мультиагентных технологий // Известия ЮФУ. Технические науки. № 10 (171). 2015. С. 18–28.
21. Амелин К.С., Антал Е.И., Васильев В.И., Гранчина Н.О. Адаптивное управление автономной группой беспилотных летательных аппаратов // Стохастическая оптимизация в информатике. 2009. Т. 5, № 1–1. С. 157–166.
22. Кудров М.А., Бухаров К.Д., Захаров Э.А., Махоткин Д.Р., Кривошеин Н.Е., Гришин Н.А., Семенкин В. Интеллектуальный алгоритм управления группой беспилотных аппаратов // Информационные технологии и вычислительные системы. 2019. № 4. С. 3–11. DOI: 10.14357/20718632190401.
23. Глазырин И.А. Повышение устойчивости системы управления роем беспилотных летательных аппаратов // Вестник РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика». 2024. № 3. С. 8–23. DOI: 10.28995/ 2686-679X-2024-3-8-23.
24. Муслимов Т.З. Методы и алгоритмы группового управления беспилотными летательными аппаратами самолетного типа // Системная инженерия и информационные технологии. 2024. Т. 6, № 1 (16). С. 3–15. DOI: 10.54708/2658-5014-SIIT-2024-no1-p3.
25. Ханова А.А., Уразалиев Н.С., Усманова З.А. Метод ситуационного управления сложными системами на основе сбалансированной системы показателей // Системы анализа и обработки данных. 2015. № 3 (60). С. 69–82.
26. Борисов В.В., Авраменко Д.Ю. Нечеткое ситуационное управление сложными системами на основе их композиционного гибридного моделирования // Системы управления, связи и безопасности. 2021. № 3. С. 207–237. DOI: 10.24412/2410-9916-2021-3-207-237.
27. Назин А.В., Позняк А.С. Адаптивный выбор вариантов: Рекуррентные алгоритмы. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. 288 с.
28. Дубейковский В.И. Эффективное моделирование с СА Erwin Process Modeler (BPwin; AllFusion Process Modeler). 2-е изд., испр. и доп. М.: ДИАЛОГ_МИФИ, 2009. 384 с.