№ 1 (2019)

Шагающие машины и роботы при движении в сложных условиях могут быть более эффективными в сравнении с традиционными колесными и гусеничными транспортными средствами. По этой причине они находят применение для работ в экстремальных услови-ях. Перспективно использование шагающих роботов и при внедрении новых почвосбере-гающих технологий в лесном и сельском хозяйстве. Известные роботизированные тракто-ра имеют, как правило, движители гусеничного или колесного типа. Тяговые свойства та-ких тракторов ограничены по сцеплению. Они могут реализовать максимальную силу тяги, несмотря на их высокую энергонасыщенность, меньше собственного веса (коэффициент сцепления даже для хороших грунтов не превосходит 0,8–1). Шагающие машины не имеют этого недостатка. Вместе с тем, скорость передвижения шагающих тракторов ограни-чена из-за высоких затрат мощности на преодоление сил инерции в каждом цикле (шаге) движения. В работе обсуждается возможность частичной взаимной компенсации энерго-затрат на осуществление полезной «тяговой работы» с другими составляющими затрат на движение. Проведено моделирование динамики шагающего робота с цикловыми движи-телями при реализации тяговых усилий. Шагающие движители такого типа отличаются простотой и надежностью. Определены цикловые зависимости основных составляющих энергозатрат (расходуемых на преодоление цикловых сил инерции в движителе, на обу-словленные шагающим способом передвижения колебания корпуса, на прессование грунта и на осуществление полезной «тяговой работы»). При анализе учитывалось, что затраты мощности на совершение тяговой работы, вследствие курсовой неравномерности движе-ния, меняется в зависимости от фазы цикла, а потери мощности на прессование грунта имеют место только при переступании. Анализ базировался на кинематических и инерци-онных характеристиках шагающих движителей ряда экспериментальных образцов ша-гающих машин и роботов. Исследована возможность взаимной компенсации различных составляющих энергозатрат шагающих робототехнических систем, предназначенных для реализации значительных тяговых усилий. Показано, что имеется принципиальная воз-можность разработки такого шагающего движителя, где различные затраты мощности будут лежать в противофазе, либо их максимумы будут смещены во времени. Тем самым можно решить задачу повышения энергоэффективности движения шагающих робото-технических систем. Результаты работы могут быть востребованы при разработке как простейших шагающих машин, например тракторов сельскохозяйственного назначения, так и для сложных робототехнических систем предназначенных для проведения грунто-вых работ при дефиците сцепного веса, например, в подводных условиях либо в условиях ослабленной гравитации.

Анализируется опыт и перспективные направления разработки боевых и обеспечи-вающих робототехнических комплексов Сухопутных войск. Показано, что роботизация наземной военной техники и вооружения идет по направлениям создания унифицированных комплектов (модулей) аппаратуры дистанционного управления для установки на штатные образцы вооружения с целью их безэкипажного применения при выполнении боевых, специ-альных и обеспечивающих задач и разработки перспективных РТК на оригинальной базе для выполнения боевых, разведывательных и обеспечивающих задач с использованием имеющихся и вновь создаваемых аппаратных и программных модулей. Анализируется агре-гатно-модульный метод создания оборудования – проектирование и компоновки роботов и средств управления ими из стандартных узлов, каждый из которых предназначен для вы-полнения заранее определенных функций. Приведены примеры использования агрегатно- модульного метода при разработке многофункционального гусеничного бронированного РТК тяжелого класса на базе специальной пожарной машины, проходящего в настоящее время процедуру принятия на снабжение. Утверждается, что агрегатно-модульный прин-цип построения робототехнических комплексов является наиболее рациональным в на-стоящее время и должен быть положен в основу обоснования тактико-технических ха-рактеристик боевых и обеспечивающих роботов при формировании программных доку-ментов. На основе опыта боевых действий предлагается в ряде случаев ориентироваться на разработку специализированных роботов, ориентированных на выполнение определен-ной задачи. Это вызвано некоторыми ограничениями на внедрение новых технических ре-шений при ориентации только на модульный принцип создания роботов, завышенным тре-бованиям, предъявляемых к вооружению и военной технике при решении ряда задач, а также существованием ряда задач, важных с точки зрения предотвращения потерь лич-ного состава и большой частости применения, отсутствия исследований вопроса разра-ботки вооружения специально для РТК на основе рационального использования преиму-ществ робота и снижения психофизиологических ограничений, свойственных человеку. Обосновывается необходимость проведения исследований по обоснованию целесообразно-сти и перечня задач по функциональному подходу к проектированию роботов. Наряду с развитием многофункциональных боевых и обеспечивающих роботов на основе агрегатных и программно-аппаратных модулей, необходимо рассматривать вопросы разработки спе-циализированных роботов, ориентированных на выполнение одной задачи, как правило бое-вой, и обладающих повышенным по сравнению с универсальными роботами потенциалом для ее выполнения. Приводятся примеры гипотетических боевых роботов построенных по функциональному принципу. Делается вывод о необходимости постановки научно-исследовательских работ с привлечением ведущих специалистов в области тактики, ро-бототехники, разработки вооружения и боеприпасов.

Освоение арктического региона является задачей государственной важности. В по-следнее десятилетие для российской арктической зоны наступило время реализации мас-штабных проектов, которые становятся приоритетными с учётом понимания особой роли Арктики для Российской Федерации. Для эффективной деятельности в арктических морях, в условиях сплошного ледового покрытия, в ближайшей перспективе порой единствен-ным надёжным средством решения ряда задач, станут автономные необитаемые подвод-ные аппараты (АНПА), способные длительное время находиться под ледовым покровом. При этом решение задач, обеспечивающих способность подводных аппаратов длительное время безопасно маневрировать подо льдом, обследовать обширные подводные и донные простран-ства, находить полыньи и разводья для всплытия на сеансы связи и навигации, становится одним из важных элементов успешного освоения Арктики. Целью проведенных исследований является повышение безопасности подлёдного плавания автономных необитаемых подвод-ных аппаратов за счёт использования алгоритмов управления, учитывающих факторы влия-ния сложной ледовой обстановки на организацию применения бортового оборудования и ха-рактер маневрирования подводных аппаратов. В начале статьи кратко рассматривается опыт эксплуатации АНПА подо льдом, а также особенности Центрального арктического бассейна. Предложена методика уточнения заданной миссии АНПА по результатам оценки ледовой обстановки по маршруту плавания за счёт информации, получаемой от внешних источников и собственных технических средств аппарата. Рассмотрены основные факто-ры, с учётом которых формируется алгоритм принятия решения на поиск полыньи, пригод-ной для всплытия, либо её обследование. Определены критичные условия, реализация кото-рых накладывает определённые требования к планируемой оператором миссии, а также к системе управления АНПА. Предложены алгоритмы определения координат и размеров полыньи с использованием технических средств подводного робота (эхоледомера и допле-ровского лага), а также показаны схемы маневрирования АНПА (расходящаяся спираль и «цветок»), отвечающие поставленным требованиям, в условиях, как наличия, так и от-сутствия полной информации о координатах полыньи.

Целью представленных в этой статье результатов исследований являлась разработка нового подводно-надводного аппарата повышенной автономности на основе анализа передо-вых разработок ведущих зарубежных государств в области создания морских робототехни-ческих комплексов. Представлены основные результаты инициативных научно-исследовательских работ по разработке концептуального облика перспективного робото-технического подводно-надводного необитаемого аппарата повышенной автономности с изменяемой геометрией корпуса, приведены варианты его использования при решении широ-кого круга задач. В частности, представлены варианты его использования в системе робо-тизированной подводной сейсморазведки в подлёдных акваториях и в информационно-измерительной сети при проведении океанографических исследований. Предлагаемый кон-цептуальный облик перспективного робототехнического средства разработан на основе анализа передовых разработок ведущих зарубежных государств в области создания надвод-ных, подводных и надводно-подводных морских робототехнических комплексов, приведены преимущества перспективного робототехнического подводно-надводного необитаемого аппарата повышенной автономности по сравнению с лучшими зарубежными аналогами-прототипами. Одним из несомненных достоинств аппарата является относительно боль-шой объем, зарезервированный для размещения на нем полезной нагрузки, позволяющий уста-новить на борту более точные, но энергоемкие датчики и сенсоры. Изменяемая конфигура-ция корпуса и надводно-подводный вариант аппарата позволяет минимизировать противоречия необходимости высокой скорости хода в район выполнения миссии, остойчивости при проведении поисковых и исследовательских действий, независимости от внешних условий (в подводном положении), а также обеспечивает функционирование высокотехнологичных морских робототехнических средств. На основе расчетов гидродинамических и мощностных характеристик, а также анализа доступных различных видов аккумуляторных батарей про-изведена предварительная компоновка энергетической установки, запаса дизельного топлива и аккумуляторных батарей, а также балластных цистерн. В целом в результате разработ-ки концепции робототехнического подводно-надводного аппарата повышенной автономно-сти с изменяемой геометрией корпуса получилась многофункциональная универсальная мор-ская платформа-носитель полезной нагрузки, которая сочетает в себе все достоинства автономных необитаемых надводных и подводных аппаратов и может быть использована при решении широкого круга задач как в военной, так и в гражданской областях.

Вопросы ситуационной осведомленности являются ключевыми во многих предметных областях-от оборонной сферы до сельского хозяйства. Цель исследования заключалась в соз-дании модели, позволяющей имитировать процессы формирования информации ситуацион-ной осведомленности о текущем состоянии выбранной географической области группой разнотипных и разносредовых автономных роботов, обладающих системами технического зрения и аппаратурой мониторинга местности, действующих коллективно на принципах самоорганизации. Предполагалось, что функционирование роботов может объективно огра-ничиваться как пассивными факторами (туман, дождь, снег, ночь и др.), так и активным воздействием противодействующих сил, приводящим к проблемам при решении задач, вплоть до их невыполнения. При разработке модели ставились и решались задачи распределения за-дач в группе роботов, поиска и оценки возможных угроз, формирования маршрутов с учетом ограничений местности и возможного противодействия, взаимодействия роботов друг с другом в интересах получения и предоставления необходимой информации и командной ра-боты по формированию и использованию информации ситуационной осведомленности в ис-следуемой области пространства. Модель ситуационной осведомленности представляется в виде интернет-облака с заданной структурой контента и включает три основных раздела, описывающих текущее состояние роботов, состояние различных фрагментов области функционирования роботов и информацию от внешних систем. К этому облаку в режиме on-line могут обращаться все роботы группы как для получения, так и для размещения ин-формации относительно своего состояния, состояния других роботов группы, наблюдаемых событий в выбранном и доступном средствам наблюдения робота фрагменте среды. Ло-кальные правила самоорганизации формируются в модели по принципам интернета вещей путем организации взаимодействия по информации и управлению информационных и актив-ных датчиков роботов и оказания помощи роботов друг другу в решении задач. Алгоритмы модели инвариантны к различным предметным областям. Модель легко трансформируется для различных сред-наземные и воздушные операции с использованием автономных роботов, функционирование роботов в акватории, под водой, льдом и др.

Рассматривается задача оценки влияния способа применения ВВТ на их результативность. С этой целью проводится сравнение эффективности индивидуального применения ВВТ с их эффективностью при использовании в составе робототехнических комплек-сов военного назначения. С применением методов исследования операций рассматриваются столкновения нескольких боевых единиц при их несовместных и совместных действиях. При этом используются опубликованные ранее, известные математические модели бое-столкновений нескольких боевых единиц двух противоборствующих сторон. Установлено, что при совместных действиях нескольких боевых единиц возникает системный (синергетический) эффект. Он заключается в том, что реализованный боевой потенциал совокуп-ности нескольких ВВТ при их совместном использовании оказывается выше, чем при несовместном использовании тех же ВВТ. Этот эффект обусловлен тем, что при несовмест-ных действиях совокупность ВВТ проявляет себя как множество, а при совместных действиях та же совокупность ВВТ проявляет себя как некоторая динамическая система, вследствие чего эффект, результативность их действий оказывается выше. Это увеличе-ние результативности действий ВВТ является следствием организации их действий как динамической системы и называется системным эффектом. Для количественной оценки влияния системного эффекта, были найдены аналитические решения уравнений «динамики средних», полученных ранее российскими и зарубежными военными специалистами. Эти решения, полученные при некоторых допущениях относительно условий протекания про-тивоборств, дали возможность найти оценки численных значений коэффициента системности в указанных условиях. Показано, что коэффициент системности изменяется в про-цессе боестолкновения и достигает максимального значения в конце боестолкновения. Исследования проводились на примере двух видов двух боевых операций. Полученные результаты достаточно близки друг к другу, несмотря на существенное различие операций. Практически, эффект системности приводит к увеличению боевого потенциала ВВТ, т.е. к повышению эффективности применения ВВТ при их совместном использовании. Пред-ставляется целесообразным учитывать явление системности при исследовании и планиро-вании боевых операций.

Цель работы состоит в разработке имитационной модели на основе мультиагент-ных нейрокогнитивных систем, которая позволит создать эффективный инструментарий для решения задач распознавания и понимания роботом неструктурированных потоков входных данных. Задача исследования состоит в разработке имитационной модели функ-ции распознавания статических объектов, показанных на камеру. Представленная имита-ционная модель функции распознавания и понимания статических объектов самообучаю-щимся роботом на основе мультиагентных нейрокогнитивных архитектур позволяет в автономном режиме создавать понятия и категории, используя многомодальные потоки входной информации и интерактивное взаимодействие с пользователями расширять сис-тему этих понятий и категорий и уточнять связи между ними. На этой основе могут быть разрешены проблемы формализации семантики естественного языка для лингвисти-ческих комплексов, ограниченных предметной областью, что позволит использовать диа-логовую систему для решения проблемы постановки роботам сложных миссий. Формали-зация семантики «здравого смысла» на основе самоорганизации мультиагентных нейро-когнитивных архитектур позволит разработать имитационные модели понимания есте-ственно-языковых высказываний. Это, в свою очередь, снимет ограничение на создание диалоговой системы, позволяющей операторам с использованием естественно-языкового описания формировать постановку задачи и изложение ее существенных условий.

Целью исследования являлось определение подходов к выработке оптимальной стра-тегии создания RIС-систем – больших кибернетических систем, использующих различные робототехнические средства (RIR-системы) в совокупности с «цивилизацией» – инфра-структурами, потоками, и персоналом, – реализуемой посредством механизмов взаимодей-ствия перечисленных структур. Задачами исследования являлись определение предметной области, организационных принципов проектирования, глобальных целей создания и обоб-щённых механизмов интеграции элементов RIC-систем; новых дестабилизирующих эф-фектов и угроз-побочных следствий новых RIC-технологий : факторов роста техногенных нарушений в RIC-системах; возникновения и усиления факторов несовместимости элемен-тов RIC-систем; роста когнитивных искажений при управлении RIC-системами; форми-рования новых технологий и роста потенциальной эффективности смертоносных авто-номных систем, а также способов осуществления террактов; определение подхода к целе-полаганию и совместимости в RIC-системах, а также факторов, влияющих на изменение степени управляемости в RIC-системах при увеличении сложности; сравнительная оценка целесообразности создания RIR и RIC-систем для различных моделей проектов; постанов-ка проблемы изменения эффекта «колеи» на ранних стадиях развития RIR-систем. Основ-ные выводы : Создание RIC-систем - существенно расширяет возможные подходы к выбо-ру стратегий развития ряда рынков и робототехники в частности. Свойства сложных RIC-систем существенно отличаются от свойств RIR-систем. Предложены организаци-онные принципы проектирования таких систем. Важнейшими элементами структур RIC-систем предлагается считать: физическую сопрягаемость объектов, приведение и сты-ковку объектов; энергетический обмен; информационный обмен; связь и удалённое управ-ление; навигацию. Показано, что при прочих равных величина прибыли от RIC-систем су-щественно превосходит прибыль при реализации автономных RIR-систем. Выполнена по-становка проблемы изменения эффекта «колеи» на ранних стадиях развития RIR-систем в пользу предлагаемого RIC-подхода. Предлагается в качестве перспективной проектная схема планирования и организации работ.

Рассмотрена возможность разработки и создания образцов малых и средних авто-номных необитаемых подводных аппаратов (АНПА), основанных на бионических принципах движения, предназначенных для мониторинга, разведки, боевого охранения надводных и подводных средств военно-морского флота и выполнения транспортных функций в гидро-сфере подразделениями специального назначения ВМФ РФ. Научно-техническую новизну предлагаемых конструкций бионических подводных роботов составляют математические модели, методы, алгоритмы проектирования мобильных роботов, позволяющие опреде-лить основные закономерности движения и выбрать оптимальные параметры конструк-ции по критериям качества, определяющим минимальное энергопотребление, максималь-ную скорость движения и т.д. Предложено научное обоснование новых технических реше-ний, позволяющих создать конструкцию несущей части мобильных устройств с использо-ванием новых легких материалов (углепластик, кевлар, карбон и др.) и системы автома-тического управления движением мобильных роботов на основе новой микроэлементной базы и распределенных сенсорных устройств, с учетом особенностей локальной и глобальной систем навигации, систем самодиагностики робота и управления навесным оборудо-ванием. В конструкции использованы системы электрического бортового питания с воз-можностью автономной подзарядки аккумуляторов и использования возобновляемых ис-точников энергии. Разработаны и проверены методы и алгоритмы адаптивного управ-ляемого движения мобильными объектами на основе методов искусственного интеллекта с использованием нечеткой логики и нейросетевых технологий в реальном масштабе вре-мени. Натурные испытания опытных образцов АНПА, основанных на бионических принци-пах движения, и сопоставление их параметров функционирования с традиционными АНПА с винтовыми движителями показали ряд ожидаемых преимуществ первых над вторыми, в частности, по таким тактико-техническим показателям как маневренность, уровень и спектр генерируемых шумов и др. Предварительная оценка степени эффективности при-менения робототехнических средств, основанных на бионических принципах, в интересах специальных подразделений ВМФ РФ показывает, что реализация данного направления позволяет существенно повысить скрытность проводимых специальных операций, а так-же исключить потери личного состава спецподразделений. Кроме того, массированное использование робототехнических средств позволяет существенно повысить вероятность выполнения боевых задач.

В мире наблюдается интерес к созданию пространственно-упорядоченных масси-вов квантовых точек (КТ). Эти структуры являются перспективными для создания термически стабильных лазеров на КТ, МОП-структур на подвижных носителях, мат-риц фоточувствительных сенсоров и др. Для создания таких структур многообещающей является концепция гетероэпитаксии на структурированной подложке. Структуриро-ванными мы называем подложки, на поверхности которых с помощью методов лито-графии создается регулярный рисунок с канавками или ямками. В ходе гетероэпитаксии на структурированной подложке можно добиться того, чтобы наноостровки зарожда-лись в ямках/канавках и, таким образом, формировали пространственно упорядоченный массив КТ. С точки зрения фундаментальных вопросов малоизученным является меха-низм атомной диффузии по рельефной кристаллической поверхности. Целью работы является выявление механизма атомной диффузии на структурированных подложках Si (подложках, содержащих систему регулярно расположенных канавок). Для достижения указанной цели была сформирована виртуальная поверхность Si(001)-1×2, содержащая систему параллельных канавок. Ширина канавок и расстояние между ними были выбра-ны равными, что соответствует геометрии экспериментальных структурированных подложек, получаемых методом наноимпринт-литографии. Разработан алгоритм рас-чета энергетической поверхности структурированной подложки на основе метода мо-лекулярной динамики. Построена карта потенциального рельефа структурированной подложки Si(001) в области канавки. Найдены положения минимумов и седловых точек энергетической поверхности, рассчитана энергия активации поверхностной диффузии для атомов Ge и определены характерные маршруты миграции адатомов Ge по стенкам канавок. Проведен анализ микроскопического механизма атомной диффузии на структу-рированной подложке. Обсуждены возможные причины, препятствующие проникнове-нию адатомов в глубь канавок и образованию в них трехмерных наноостровков Ge. Мо-делирование методом МД связано с машинной обработкой большого объема данных и требует значительных затрат машинного времени. Для ускорения вычислений разрабо-тан параллельный алгоритм поиска соседей в системе с большим числом атомов. Полу-чена зависимость времени вычислений от числа ядер в узле.

Анализ методов расчета эксплуатационных допусков на параметры радиоэлектрон-ных систем показал отсутствие учета требований к допустимым значениям показателя качества системы, характеризующей робототехнические системы (комплексы), а также допущение значительной методической погрешности, возрастающей с увеличением числа контролируемых параметров. Цель статьи – исследование зависимости между контроли-руемыми параметрами многопараметрического робототехнического комплекса для уменьшения числа отказов за счет коррекции допусков на параметры. Предложено в ма-тематической модели технического состояния робототехнического комплекса при оценке результатов измерений учитывать корреляцию выходных параметров. Потребность в коррекции (согласовании) допусков на параметры обусловлена тем, что один параметр, находясь в допуске, за счет связи с другим параметром, может увести последний за поле допуска. Для учета корреляции параметров предложено использовать область неопреде-ленности (область допусков), так как другие методы (например, метод назначения незави-симых интервалов на каждый параметр в отдельности) не позволяют учитывать корре-ляцию параметров радиоэлектронных систем, что приводит к снижению достоверности результатов контроля. Для оценки состояния робототехнического комплекса в простран-стве параметров необходима информация о границе области неопределенности, которая может быть задана в виде множества граничных точек или в виде гиперповерхностей. Область неопределенности аппроксимируют эллипсоидом, так как метод эллипсоидов наиболее применим для решения задач обработки неточных измерений величин контроли-руемых параметров робототехнических комплексов. Проведено построение области неоп-ределенности, исходя из ее представления начальным множеством возможных значений n-мерного оцениваемого вектора выходных параметров, характеризующего техническое состояние робототехнического комплекса, принимающего произвольные значения из эллип-соида. Произведен расчет вероятности выходов (выбросов) контролируемых коррелиро-ванных параметров за пределы области неопределенности интегрированием плотности рас-пределения по этой области. Определена зависимость частоты выбросов от вероятности выбросов, определенной в виде вероятности непопадания в эллипс рассеяния коррелированных параметров на основе методов теории случайных процессов. Проведено моделирование про-цесса поступления сигналов, характеризующих техническое состояние робототехнического комплекса, как системы массового обслуживания, на вход которой поступают аварийные сигналы в виде случайных заявок (требований) на обслуживание в соответствующих каналах, роль которых в системах контроля выполняют контроллеры. Динамика изменения порогов определяется заявками на обслуживание с интенсивностью пропорциональной частоте вы-бросов. Таким образом, показана возможность повышения эффективности функционирова-ния систем контроля за счет организации адаптивного изменения допусков коррелирован-ных параметров методами теории массового обслуживания.

Использование автономного планирования является одним из основных условий мак-симальной реализации потенциальных возможностей группировок спутников. Автономное планирование в этом случае реализуется с помощью информационного взаимодействия и локальных бортовых вычислений спутников на основе алгоритмов распределенного автономного планирования. В статье рассматривается подход, в котором автономное планирование использует также вычислительные ресурсы наземных пунктов системы дистанционного зондирования Земли. С помощью наземных вычислений для каждой входной заявки на космическую информацию генерируется формальное описание сценария ее выполнения, причем этот сценарий может включать в себя выполнение как одного, так и множества сеансов наблюдений. В случае сценария с множеством сеансов наблюдений при необходи-мости возможно включение в него логических условий, определяющих порядок выполнения наблюдений. С помощью наземных вычислений для каждого сеанса наблюдения рассчитывается также упорядоченный по времени список всех временных интервалов, когда это наблюдение может быть выполнено средствами группировки. Аналогичным образом вы-числяются временные интервалы, когда оказывается возможным информационное взаи-модействие между компонентами системы дистанционного зондирования Земли. При на-личии этих данных задача автономного планирования каждого наблюдения сценария вы-полнения заявки решается таким образом. Информация, полученная с помощью наземных вычислительных средств, которая необходима для автономного решения задачи планиро-вания наблюдений передается спутникам. Порядок локального планирования наблюдений определяется в соответствии с порядком перечисления временных окон в списке, в кото-ром каждое окно задает допустимый сеанс наблюдения. Если наблюдение оказывается не запланированным, то эта задача передается следующему спутнику. Эффективность ин-формационного взаимодействия в группе спутников, и как следствие, эффективность автономного планирования, критическим образом зависят от возможностей сетевого уровня, в частности, от периодов времени, когда существует возможность передачи данных между узлами сети. Этот аспект задачи также рассматривается в статье, в частности предлагается подход к передаче данных в коммуникационной сети группировки спутников. Этот подход строится на основе DTN-технологии (от англ. Delay and Disruption Tolerant Networking) и CGR-маршрутизации (от англ. Contact Graph Routing) сообщений в сети.

Рассматривается задача управления в сложных распределенных кибер-физических системах с гетерогенными ресурсами общего доступа. Такие системы обычно включают в себя большое число относительно простых автономных, а иногда и мобильных физических, виртуальных и социальных объектов, обладающих встроенными вычислительными и ком-муникационными возможностями, которые способны совместно решать сложные интел-лектуальные задачи на основе взаимодействий, демонстрируя при этом интеллектуальное поведение. Основные особенности организации управления в таких системах обусловлены тем фактом, что в них обычно параллельно решается много задач, и в решение каждой из них вовлекается некоторое подмножество автономных объектов. При этом каждый та-кой объект может участвовать параллельно в решении нескольких задач. Примерами при-ложений подобных систем являются сложные роботизированные производства, B2B - сети производственных предприятий, коллективная робототехника, распределенные системы дистанционного зондирования наземной поверхности, составленные из большого количества малых спутников и другие актуальные приложения, которые относят к классу задач группового управления. Вместо традиционной парадигмы систем, основанных на знаниях, в рассматриваемом классе приложений в качестве теоретического фундамента предлагается использовать поведенческую парадигму искусственного интеллекта. Описа-ние содержания и особенностей этой парадигмы, базовых понятий, которые составляют концептуальный базис онтологии для представления поведенческих (сценарных) знаний о процессах группового управления в сложных системах, является целью работы. В работе вводятся и описываются такие понятия онтологии как сценарий группового поведения, событие и событийная компонента системы управления, ситуация, исключительная си-туация, аварийная ситуация, ситуационная осведомленность, локальное, адаптивное и терминальное управление групповым поведением. Эти базовые понятия продемонстриро-ваны на примере одного из наиболее актуальных современных приложений в области груп-пового управления, а именно на примере сборочного процесса, реализуемого группой роботов без участия человека.

Целью исследования является разработка алгоритмов управления безэкипажным судном, обеспечивающих движение в различных режимах в среде с препятствиями. Описа-на математическая модель судна на плоскости, базирующаяся на уравнениях движения твердого тела. Рассмотрены три режима: терминальное движение в заданную точку; позиционирование в заданной точке; обход препятствия Появляется задача обеспечить плавный переход от одного режима к другому. На основе метода позиционно-траекторного управления синтезирован базовый регулятор, реализующий заданные режи-мы движения. Предложено переход от одного режима движения к другому реализовать за счет изменения алгоритма расчета задающих воздействий. Это позволяет использовать один регулятор на исполнительном уровне, а переход от одного режима к другому осуще-ствлять на уровне планирования. В режиме терминального движения желаемая скорость вычисляется по заданному времени движения и расстоянию до желаемой точки. Предло-жен алгоритм расчета требуемой скорости в постановке «слабого» терминального управления. Это позволяет устранить сингулярность в целевой точке за счет введения методической погрешности достижения цели. В режиме позиционирования осуществля-ется переход к вычислению требуемой скорости на основании информации о расстоянии до желаемого положения судна. Предложенный алгоритм управления обеспечивает уменьшение скорости движения пропорционально расстоянию до цели. Для обхода препят-ствий в желаемый угол ориентации судна добавляется составляющая, генерируемая до-полнительным дифференциальным уравнением. Решение этого уравнения является устойчивым вдали от препятствия, и неустойчивым в некоторой заранее задаваемой области препятствия. Для сопряжения различных режимов движения используется формализм нечеткой логики, позволяющий сгладить переходные режимы и устранить сингулярность в терминальном законе управления. В работе доказана асимптотическая устойчивость же-лаемого положения равновесия многорежимной системы управления с нечеткой логикой. Приводятся результаты моделирования движения судна в различных режимах, демонст-рирующие преимущества предлагаемых алгоритмов. Экспериментальные исследования, проведенные на базе мини-катера, подтверждают физическую реализуемость и заявленные преимущества алгоритмов управления.

На плоскости рассматривается дифференциальная игра одного преследователя против двух согласованно уклоняющихся целей и, образующих коалицию, одна из котрых – ложная. Игроки обладают простыми движениями. Преследователь, имея преимущество в скорости, не знает, какая из целей является ложной, т.е. обе цели для него идентичны. В задачу преследователя входит поимка истинной цели или минимизация промаха до нее в худшем для преследователя случае, когда первоначально он поймал ложную цель. Оказывается, в игре всегда существует последний момент принятия решения преследователем о начале поочередного преследования, т.е. такой момент , начиная с которого порядок поочередного преследования или уже не меняется до конца игры. Специфика постановки состоит в том, что в этот момент преследователь теряет из виду вторую по порядку преследовния цель и, если первая цель оказывается ложной (что определяется в момент встречи), то единственной информацией о второй цели, которой обладает преследователь, являются ее координаты в момент начала поочередного преследования. По этой причине преследователь вынужден двигаться в ту точку, где он видел вторую цель последний раз таким образом, чтобы минимизировать терминальный промах по второй цели в этой точке. Поскольку выбор момента начала поочередного преследования осуществляется преследователем, то момент является по сути его управлением. Этот момент можно выбирать программно, т.е. в момент начала игры (при этом очередность встреч фиксируется с самого начала и не меняется до конца игры) или позиционно, т.е. в процессе преследования, как функцию текущих позиций игроков. В рассматриваемой постановке момент перехода на поочередное преследование осуществляется позиционно и показывается, что в этом случае собственно этапу поочередного преследования предшествует этап совместного преследования двух целей на нтервале, в течение которого преследователь держит цели в условиях неопределенности относительно предстоящего порядка преследования.

Рассмотрены вопросы обоснования решений при проектировании и управлении тех-ническими объектами в условиях вероятностной неопределенности. Предлагается исполь-зовать модели вероятностных задач об оптимуме номинала для поисковых и прогнозных исследований, прикладных НИР и ОКР, направленных на развитие систем и моделирования робототехнических комплексов. Кратко изложены основные идеи, модели и методы Д.В. Свечарника, автора задач оптимума номинала. В моделях задач оптимума номинала учитывается полезность распределения вероятностей выходных характеристик техниче-ских объектов, характеризуемых как сложные системы. Теория и практика моделирования задач оптимума номинала успешно развивалась с середины прошлого века в двух направле-ниях: исследованиях технологических процессов и в проектировании изделий. Проанализи-рованы имеющиеся результаты и представлены новые математические модели в виде обобщенной функции эффективности оптимума номинала в одномерном и многомерном случаях, а также статические и многошаговые задачи при «управлении» параметрами распределения для достижения максимальной ожидаемой полезности результатов. При-ведены рисунки, иллюстрирующие постановку задач об оптимуме номинала. Модели задач оптимума номинала были апробированы на многих технических объектах и производст-венных процессах, а также при разработке ряда приборов и устройств. Идеи и методологию оптимума номинала можно рекомендовать к использованию при разработке интел-лектуальных систем управления РТК.

При дистанционном и супервизорном управлении роботизированным средством опе-ратор является одним из ключевых звеньев контура управления. Для обеспечения эффек-тивного функционирования и устойчивости системы управления требуется создание удобного человеко-машинного интерфейса (ЧМИ) оператора. Основным принципом созда-ния ЧМИ является принцип снижения психофизической нагрузки на оператора, что обес-печивает повышение скорости и верности принятия им решений по управлению РТС. Рас-смотренные принципы построения ЧМИ базируются на законах Хика и Фиттса, а также учитывают правила построения интерфейсов, сформулированные Б. Шнейдерманом и Я. Нильсоном. Проведен анализ предложенных структурных схем построения графическо-го интерфейса операторов РТС, показаны варианты построения интерфейсов для ото-бражения различных типов информации – приборного, иммерсивного и т.д. Рассмотрены горизонтальные и вертикальные схемы расположения элементов ЧМИ, показаны преиму-щества применения таких схем. При планировании маршрута движения оператор работа-ет с электронной картой местности. В статье рассмотрены основные требования к отображению информации на такой карте. В качестве практического применения пред-ложенных идей, рассмотрены результаты создания автоматизированных рабочих мест операторов для дистанционно-управляемой бронированной машины разминирования и спе-циальной пожарной машины.

Целью исследования является повышение точности траекторного движения авто-номных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) за счет использования алгоритмов управления, учитывающих влияния скорости хода на характеристики маршевых движите-лей. Дана формальная постановка задачи распределения управляющих воздействий между маршевыми движителями, обладающего малой чувствительностью к изменению их ста-тических характеристик на стационарных режимах движения в широком диапазоне ско-ростей. Предложена методика оценки влияния скорости хода АНПА на упор маршевого движителя, основанная на результатах гидродинамического расчета гребного винта и нагрузочных испытаний приводного электродвигателя. Определена зависимость макси-мального упора движителя от скорости хода при регулировании электропривода по мо-менту для всего диапазона скоростей движения аппарата относительно воды. Предложен алгоритм расчета статической характеристики движителя, основанный на масштабиро-вании его экспериментальной швартовной характеристики в соответствии с изменением максимального упора на известной скорости хода. Разработан алгоритм декомпозиции управляющих воздействий, обеспечивающий их точную и независимую реализацию марше-выми движителями во всем диапазоне скоростей хода АНПА. Полученные результаты позволяют в дальнейшем аналитически решить актуальную задачу адаптивного перераспределения упоров маршевых движителей между регуляторами движения вариацией пор-ционных ограничений в соответствии с назначенным рейтингом и целевым значением управляющих воздействий. Таким образом может быть обеспечена максимальная эффек-тивность использования возможностей движительно-рулевого комплекса и увеличена точность траекторного движения.

Рассмотрено функционирование гибридной системы энергообеспечения перспектив-ного автономного необитаемого подводного аппарата большой автономности. Отличи-тельной особенностью аппарата является использование гибридной системы энергообес-печения, включающей в себя литий-ионную аккумуляторную батарею и один или несколько электрохимических генераторов. Гибридная система энергообеспечения позволяет аппа-рату осуществлять попеременное движение в различных скоростных режимах, используя то один, то другой источник энергии. Однако использование аккумуляторной батареи требует ее полного заряда для обеспечения движения в высокоскоростном режиме в тече-ние всего заданного периода времени, что не всегда возможно из-за ограниченности пере-ходного периода между скоростными режимами. Целью работы явились разработка ма-тематической модели функционирования гибридной системы энергообеспечения и выявле-ние особенностей работы системы энергообеспечения при переходе от движения в эконо-мичном режиме к движению в высокоскоростном режиме в течение всего заданного пе-риода времени. Задачами исследования являлись: разработка математических моделей функционирования разнородных источников электроэнергии системы энергообеспечения; разработка алгоритмов совместного функционирования разнородных источников элек-троэнергии системы энергообеспечения на основе модели функционирования гибридной системы энергообеспечения; разработка алгоритмов функционирования системы энерго-обеспечения аппарата; разработка программной реализация алгоритмов функционирова-ния системы энергообеспечения; проведение численных экспериментов, направленных на исследование переходных процессов. Результаты моделирования работы гибридной систе-мы энергообеспечения позволили получить зависимости, позволяющие прогнозировать вре-мя движения аппарата в высокоскоростном. Результаты проведенных численных экспериментов позволили оценить допустимые диапазоны параметров источников электроэнергии системы энергообеспечения, время переходных процессов и связанные с этим ограничения. Математическая модель функционирования гибридной системы энергообеспече-ния может быть использована на последующих этапах отработки системы энергообеспечения путем масштабирования математической модели и большей детализации воспроизводимых процессов. Разработанный дружественный интерфейс программной реализации математической модели функционирования гибридной системы энергообеспечения может быть впоследствии взят за основу при разработке программного обеспечения автоматизированного рабочего места оператора на имитационных, стендовых, полунатурных и натурных испытаниях.

Рассматриваются особенности цифровой пространственно-временной обработки сигналов (ПВОС) в многолучевых гидролокаторах (МЛГ) морских подводных робототехни-ческих комплексов (РТК), предназначенных для мониторинга подводной обстановки по на-правлению движения подводного аппарата и обнаружения потенциально опасных для на-вигации препятствий. Приведены параметры впередсмотрящего локатора препятствий для универсального многоканального буксируемого комплекса глубоководного необитаемого подводного аппарата, созданного в Научно-конструкторском бюро цифровой обработки сигналов Южного федерального университета. Показывается, что, при использовании зондирующих сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), позволяющих обеспечить высокое разрешение и заданную дальность, в случае обнаружения неизвестных движущих-ся подводных объектов появляются дополнительные погрешности измерения дальности, обусловленные влиянием эффекта Доплера на частоту отраженных сигналов. Это приво-дит к повышению навигационной опасности эксплуатации автономных и телеуправляе-мых, необитаемых и обитаемых подводных аппаратов различного назначения. Целью ра-боты является оценка дополнительных погрешностей измерения дальности и синтез алго-ритмов цифровой ПВОС в МГЛ, позволяющих исключить указанный недостаток и повы-сить безопасность навигации морских подводных РТК. В статье рассматривается алго-ритм цифровой ПВОС, позволяющий при работе с движущимися потенциально опасными для навигации подводными объектами повысить точность определения дистанции до них, а также определять их скорость и направление движения относительно подводных аппа-ратов. Информация о скорости и направлении движения обнаруженных подводных объек-тов позволит дополнительно повысить навигационную безопасность и расширить функ-циональные возможности морских подводных РТК различного назначения. Приводится структурная схема алгоритма и дается описание ее функционирования во впередсмотря-щих МЛГ морских подводных РТК различного назначения.

В публикации показана актуальность картографического и программного обеспече-ния аномальной составляющей магнитного поля Земли (АМПЗ) для применения в магнито-метрических навигационных системах роботехнических комплексов. Приведены теорети-ческие данные о составляющих магнитного поля Земли, смещении магнитных полюсов и международных моделях главного магнитного поля Земли. Проведены исследования, на-правленные на определение фактического состояния картографического и программного обеспечения, выданы рекомендации для их применения в корреляционно-экстремальных навигационных системах (КЭНС). Проведённый анализ показал, что карты АМПЗ территории Российской Федерации были составлены до введения в аэрогеофизическую практику системы спутниковой навигации и являются устаревшими. Для 80–90 % существующей картографической продукции отсутствует исходный материал в цифровом формате. Закартографированность территории страны современной магнитоизмерительной аппа-ратурой составляет порядка 10–20 %, что может быть использовано для работы маг-нитных навигационных систем (МНС) в КЭНС. АМПЗ является пространственным геофи-зическим полем и с ростом высоты меняется характер АМПЗ – неоднородно уменьшается полезный сигнал. Поэтому необходимо знать модуль АМПЗ в любой точке по эшелонам высот. Для этого разрабатываются различные программы пересчета АМПЗ по высоте. Отдельным направлением показана навигация и наведение автономных необитаемых под-водных аппаратов (АНПА). Данное направление представляет собой более сложную задачу в силу малоизученности пространственных геофизических полей мирового океана. Пока задача навигации АНПА по геофизическим полям решается методами моделирования для оценки возможности корреляционно-экстремальной обработки (КЭО) и отработки её точностных характеристик с использованием магнитного, гравитационного полей Земли и рельефа морского дна, а также при их комплексировании. Разработанные предложения по АМПЗ необходимо внести в ряд НИР, направленных на обеспечение информацией о харак-теристиках магнитного поля в целях навигации и наведения робототехнических комплек-сов (систем) РТК. Крайне необходима постановка ОКР по созданию баз данных и наполне-нию их информационной продукцией о геофизических полях Земли. Область применения полученных результатов картографического и программного обеспечения – создание гео-подосновы МНС для авиационных носителей РТК, АНПА а также централизация и исполь-зование цифровой картографической продукции для геологоразведочных работ, различных исследований в области наук о Земле.

Целью работы является повышение точности и помехоустойчивости оценок пара-метров ориентации и угловой скорости подвижного объекта путем комплексирования информации гироскопических датчиков угловых скоростей (ДУС) и угломерной навигаци-онной аппаратуры потребителя (НАП) глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Для достижения этой цели проводится синтез алгоритма комплексной обработ-ки информации угломерной НАП ГНСС и гироскопических ДУС, предназначенного для оцен-ки параметров ориентации (матрицы, кватерниона), вектора погрешностей (дрейфов) гироскопов и вектора угловой скорости объекта. Особенностью представленного алго-ритма является то, что задача оценки параметров ориентации и угловой скорости реша-ется в два этапа: на первом этапе производится оценка кватерниона ориентации с помо-щью точечного алгоритма; далее полученный кватернион используется в качестве эффек-тивного измерения в линейном фильтре Калмана. Измерения угломерной НАП ГНСС, пред-ставляющие собой разности фаз радиосигналов навигационных спутников, принятых ан-теннами, расположенными в различных точках пространства, приводятся к векторной форме, что позволяет использовать в качестве детерминированного алгоритма один из существующих быстрых алгоритмов решения задачи Вахба. Проводится ковариационный анализ точности полученного решения и выводится выражение для ковариационной мат-рицы ошибок оценки ориентации. Полученный кватернион (матрица) ориентации является оценкой максимального правдоподобия, что позволяет использовать его совместно с соответствующей ковариационной матрицей в качестве эффективного измерения в линей-ном фильтре Калмана, вектор состояния которого включает в себя кватернион ориента-ции и вектор ошибок (дрейфов) гироскопов. Такой подход позволяет повысить вычисли-тельную эффективность алгоритма путем отказа от использования расширенного фильтра Калмана, а также повысить его численную устойчивость. Приведенные резуль-таты математического моделирования демонстрируют устойчивую работу алгоритма при воздействии как шумов измерений, обусловленных погрешностями НАП, так и шумов модели динамической системы, обусловленных шумами измерений ДУС и случайным блуж-данием дрейфов гироскопов ДУС. Результаты моделирования показывают, что предло-женный фильтр позволяет существенно уточнять оценки ориентации, полученные с по-мощью точечного алгоритма. Предложенный алгоритм повышает устойчивость потре-бителя навигационной информации к сбоям НАП, так как позволяет продолжать оценку параметров ориентации и угловой скорости при временном пропадании информации НАП без существенной потери точности.

Целью данной работы является повышение эффективности систем автоматическо-го сопровождения и распознавания локальных детерминированных объектов в сложных условиях наблюдения. В задачах автоматического распознавания объектов зачастую не-возможно предсказать ракурс наблюдения объекта и, соответственно, невозможно зара-нее подготовить эталоны для текущего ракурса. В подобных условиях наилучшим образом показали себя алгоритмы обработки изображений, основанные на применении глубоких искусственных нейронных сетей (ИНС) сверточного типа. Новизна данной работы со-стоит в разработке оригинального алгоритма распознавания объектов с применением ИНС. Разработанный алгоритм относится к группе алгоритмов машинного обучения с учителем. Особенностью алгоритмов данной группы является их хорошая масштабируе-мость на другие образцы изображений объекта распознавания, отсутствовавшие в обу-чающей выборке. Типовой процесс разработки ИНС можно разделить на три основных этапа: исследование задачи и выбор архитектуры, обучение и применение ИНС. На первом этапе осуществляется анализ предметной области, особенностей изображений типовых объектов применения, определяется количество основных групп (классов) к которым необ-ходимо относить распознаваемые объекты, выполняется подготовка обучающей выборки (набора эталонных изображений типовых объектов каждого класса) определенного раз-мера и выбор подходящей архитектуры ИНС. Результатом выполнения первого этапа разработки ИНС является набор данных для выполнения процесса обучения. На следующем этапе осуществляется итерационный процесс обучения ИНС с возможной корректиров-кой её архитектуры в зависимости от анализа оценочных метрик, определяемых в процес-се обучения. Обучение выполнятся в лабораторных условиях на вычислителях, обладающих вычислительной мощностью. На этапе применения ИНС выполняется процесс распозна-вания обученной ИНС, также называемый прямым проходом. Данный этап выполняется на встраиваемом вычислителе. Ключевым отличием разработанной ИНС от широкого семейства известных аналогичных алгоритмов является его изначальная ориентирован-ность на применение в составе встраиваемых вычислительных комплексов, имеющих серь-езные ограничения на массу, габариты, энергопотребление и другие характеристики. Это достигается путем применения целочисленной бинарной арифметики, что позволяет осу-ществить ее эффективную реализацию с использованием программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Оценка эффективности разработанной ИНС осуществлялась с применением комплексной математической модели программно-аппаратных комплексов оптико-электронных систем (ОЭС). После чего были проведены испытания в составе спе-циального программного обеспечения ОЭС беспилотного летательного аппарата, показавшие высокую эффективность разработанной ИНС.

Целью данной работы является повышение эффективности систем автоматическо-го обнаружения и сопровождения локальных объектов и участков местности в сложных условиях наблюдения, в присутствии естественных и преднамеренных помех. Особую сложность для алгоритмов автоматического сопровождения представляют ситуации, когда изображение сопровождаемого объекта претерпевает высокоскоростные мас-штабные и ракурсные искажения. В подобных условиях наилучшим образом показали себя алгоритмы обработки изображений, основанные на выделении ключевых особенностей наблюдаемой сцены (особых точек). Для решения поставленной задачи разработан новый алгоритм автоматического обнаружения и сопровождения локальных объектов и участ-ков местности, основывающийся на выделении ключевых особенностей изображений. Раз-работанный оригинальный алгоритм предусматривает реализацию изолированных после-довательно выполняемых этапов. Предварительным этапом обработки каждого кадра видеопоследовательности, получаемой с оптико-электронной системы (ОЭС), является алгоритм яркостно-контрастностного выравнивания изображения. На первом этапе вы-полняется обнаружение и фильтрация особых точек при помощи высокоэффективного алго-ритма, основанного на построении аппроксимированной матрицы Гессе вторых производных изображения. В качестве особых точек выбираются локальные максимумы детерминанта построенной матрицы. На следующем этапе обработки для каждой найденной особой точки строится описание её локальной окрестности, представляемое в виде вектора признаков, однозначно описывающих данную особую точку. В работе предложен многокомпонентный вектор признаков особой точки для выполнения быстрого предварительного сравнения ключевых точек с последующим точным сопоставлением, производимым на третьем этапе ра-боты. Данный этап заключается в поиске и нахождении взаимно однозначного соответст-вия между наборами ключевых точек эталона сопровождаемого объекта и ключевых точек наблюдаемой сцены, предположительно содержащей этот объект. В случае, если объект или значительная его часть находится в кадре, данный алгоритм позволяет находить его местоположение на изображении с высокой точностью при сравнительно невысокой вычис-лительной сложности, приемлемой для применения во встраиваемых вычислительных сис-темах бортового оборудования пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов. Представленный оригинальный алгоритм опробован в составе специального программного обеспечения перспективного беспилотного летательного аппарата и обеспечил высокую эффективность и помехоустойчивость работы.

Работа посвящена повышению качества выполнения задачи сопровождения объек-тов современными робототехническими комплексами. Рассматривается метод сопрово-ждения объектов, основанный на представлении изображений в виде облаков особых то-чек (далее - ОТ), с применением интуинистически нечеткой логики. Работа с изображе-ниями, представленными в виде облаков ОТ, обусловлена стремлением повысить скорость обработки оптической информации, а использование интуинистически нечетких мно-жеств (далее - ИНМ) призвано приблизить поведение комплекса к мышлению человечески-ми категориями. Приведен анализ современных методов выделения ОТ на изображениях, их описания и сопоставления, реализованных в библиотеке OpenCV. Даны сравнительные ха-рактеристики рассмотренных методов, выбраны наиболее подходящие для поиска и опи-сания ОТ на низкокачественных, зашумленных изображениях. Указаны недостатки рас-смотренных методов сопоставления облаков ОТ. Разработанный метод учитывает гео-метрическую структуру сопровождаемого объекта. А истинность найденных сопостав-лений особых точек изображений оценивается категориями близкими к «не совсем точно», «почти точно», «абсолютно точно». Приведены продукции, используемые для осуществле-ния нечеткого вывода. Разработанный метод сопровождения разделен на три этапа. Пер-вый – выделение особых точек на изображениях сопровождаемого объекта и окна поиска. Затем описание окрестностей найденных особых точек для создания уникальных, устой-чивых к изменениям угла поворота и масштаба описаний ОТ. И заключительный этап – сопоставление облаков ОТ для определения однозначных соответствий между ОТ изо-бражения объекта и окна поиска. Приведенные результаты экспериментов с предлагае-мым методом, а также оценки его устойчивости и скорости работы демонстрируют высокое качество выполнения задачи сопровождения объектов в видеопоследовательно-сти. Разработанный метод обладает высокими показателями устойчивости к изменениям размера объекта, угла его поворота и положения в кадре. Однако метод слабо устойчив к перспективным или проективным изменениям объекта, что компенсируется своевремен-ным обновлением шаблона объекта. В целом приведенный метод призван повысить эф-фективность применения современных робототехнических комплексов.

Рассматривается задача кластеризации препятствий по облаку точек лазерного сканера и задача оценки сложности среды мобильным роботом. Разрабатываемый метод использует данные лазерного сканера, потому что такие сканеры позволяют получить информацию об окружающей среде в виде облака точек, используя небольшое количество ресурсов. В данной работе предлагается метод определения контуров препятствий по облаку точек с использованием аппроксимирующих окружностей. Для оценки сложности среды используются метод на основе триангуляции Делоне. В ведении рассмотрены суще-ствующие методы для аппроксимации окружностями облака точек и приводятся аргу-менты доказывающие нецелесообразность их использования. В работе приведена струк-турная схема системы оценки сложности среды. Приводятся случаи и их характеристики, в которых аппроксимация одной окружностью невозможна, потому что повлечет за со-бой ряд ошибок и предлагается решение для подобных случаев – постройка по контору препятствия множество окружностей одного радиуса. Так же в статье приводится ал-горитм и блок схема разработанного метода аппроксимации облака точек полученной с системы технического зрения для стационарной 2D сцены. Приведены примеры примене-ния метода, подтверждающие его эффективность. Для проверки метода было проведено моделирование в пакете Matlab R2017b. Моделирование приводится для сцен с препятствиями – окружности разного радиуса, прямая или набор прямых, набор окружностей раз-ной формы. В заключении производится анализ разработанного метода аппроксимации облака точек и полученных результатов оценки сложности среды для различных сцен.