מצגת סוף פרויקט

1. מצגת סוףפרויקט

2. שם הפרוייקט: עקיבת מטרות נייחות באמצעות כטב"מים • שמות המגישים: עמית מושקוביץ ומאור שיבר • שם המנחה: שרון רבינוביץ' • אחראי מעבדה: קובי כוחאי

3. בעיית אחיזה של מטרות נייחות ע"י כלים מוטסים • מטרת הפרוייקט היא גיבוש פתרון לאחיזה של מטרות נייחות באמצעות מערך של כלים מוטסים. • נשאף לגיבוש פתרון מנחה תוך שימוש במשאבים מינימליים עבור כיסוי תא שטח ורציפות בזמן.

4. יכולת אחיזה של כלי מוטס • יצרנומידול שמתאר את יכולת האחיזה של כלי מוטס תוך התחשבות בכלל האילוצים שלו כגון: גובה טיסה, זווית הגבהה של קו הראייה, מהירות ורדיוס סיבוב.

5. שטח אחיזה של כלי מוטס בזמן נתון Rmax Rmin

6. משוואות שטח האחיזה והגבלות הכלי המוטס לאחר פתרון המשוואות נקבל את התנאים על Rmin,Rmax:

7. נייצג את מגבלות האחיזה בעזרת המשוואה הבאה: • כאשר מרכז מעגל התנועה.

8. סוגי מסלולים – פתרון של דובינס • ראינו כי על פי הפתרון של דובינס– המרחק המינמלימנק' לנק' עבור כלי מוטס מורכב אך ורק מקווים ישרים וקשתות. • הקשתות/מעגלים אשר מרכיבים את המסלול נגזרים ישירות מרדיוס פנייה וכיוון התקדמות של הכלי.

9. סוגי מסלולים – פתרון של דובינס • מכל נק' הכלי יכול לצאת ב-4 דרכים שונות אשר נגזרות משני מעגלים שהוא יכול לבצע בכל כיוון. • אילוץ נוסף שהעלה דובינס הינה שהמרחק בין שתי נק' חייב להיות גדול מ4 פעמים רדיוס פנייה.

10. פתרונות אפשריים לבעיה • בהסתמך על הפתרון של דובינס הגענו למספר פתרונות לבעיה, כל פתרון בהתאם למורכבות הבעיה המוצגת (מספר מטרות ומיקומן). • הפתרונות שמצאנו הם הצבת כלים במספר סוגי מסלולים: מסלול מעגלי, מסלול מלבני ומסלול שמינייה.

11. מסלול מעגלי – הצגה גרפית R

12. מסלול מלבני – הצגה גרפית R << R max

13. מסלול שמינייה – הצגה גרפית

14. הפתרון הנבחר • ראשית נחלק את מפת המטרות לתתי איזורים ונטפל בכל איזור בנפרד. • עבור איזור עם מטרה בודדת מצאנו כי אחיזה מקסימאלית ורציפה בזמן מושגת באמצעות כלי בודד אשר נע בתנועה מעגלית סביב המטרה, כאשר המטרה מצויה במרכז המעגל.

15. הפתרון הנבחר • עבור איזור עם מספר מטרות מצאנו כי מסלול שמינייה הינו היעיל ביותר אשר נותן אחיזה מיטבית. לכן באיזור עם מספר מטרות נפעיל את האלגוריתם הבא: • ראשית נמצא ישר המקיים סכום מרחקים מינימלי מכלל המטרות באיזור.

16. הפתרון הנבחר • נמצא על הישר את נקודת "מרכז המסה" אשר מקיימת מינימום מרחק מכל מטרה. • נתחיל לייצר מסלולי שמינייה העוברים דרך נק' מרכז המסה. • נתחיל מרדיוס סיבוב מינימלי ונגדיל בהתאם לצורך. • נבחר את המסלול הממזער את סכום הזמנים של היעדר אחיזה עבור כלל המטרות. • כעת נפנה להוספת כלי נוסף אשר מטפל באותם זמנים בהם אין אחיזה לכלל המטרות.

17. הפתרון הנבחר • נחפש את המסלול הממזער זמנים אלו. • נחזור על התהליך כאשר בכל פעם נוסיף כלי נוסף עד אשר נשיג אחיזה מלאה ורציפה בזמן לכלל המטרות. • יש להדגיש שהוספת כלי יכולה להיות באותו המסלול של כלי אחר אך עם פאזה, או במסלול שונה בגובה שונה. כל מסלול חייב לעבור דרך נק' מרכז מסה. • הדגש יהיה ליצור חפיפה באחיזה בין הכלים המוטסים כך שתושג אחיזה רציפה בזמן עבור כל המטרות.

18. דוגמא לפתרון לבעיה כללית

19. הצגת תוצאות

20. מאמרים עליהם הסתמך הפרוייקט • Persistent Surveillance Using Multiple Unmanned Air vehicles by Nikhil Nigam and IlanKroo

21. סיכום

22. מסקנות