автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Исследование и разработка программной среды системы управления автономного необитаемого подводного аппарата

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

Общие требования к системе управления АНПА.

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОГРАММНОЙ АРХИТЕКТУРЫ АНПА.

1.1. Обзор функциональных архитектур систем управлений зарубежных аппаратов.

1.1.1. Программно-аппаратное обеспечение систем управления.

Обобщение обзора.

1.1.2 Составление заданий для АНПА.

Обобщение обзора.

1.1.3 Типичный состав СУ АНПА.

1.2. Анализ программных архитектур систем управления АНПА.

1.2.1 Иерархическая архитектура с эталонной моделью.

Анализ архитектуры.

1.2.2 Расслоенная архитектура.

1. Слои управления.

2. Таблица статической конфигурации.

Анализ архитектуры.

1.2.3 Модель целесообразного поведения.

1. Стратегический уровень.

2. Тактический уровень.

3. Исполнительный уровень.

Анализ архитектуры.

1.2.4 Гибридная архитектура.

Анализ архитектуры.

1.2.5. Обобщение результатов анализа архитектур.

Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. АРХИТЕКТУРА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АППАРАТОВ ИПМТ ДВО РАН.

2.1 Особенности построения систем управления АНПА ИПМТ.

2.2 Функциональные требования к архитектуре СУ.

2.3 Общий подход к организации СУ в рамках вычислительной сети АНПА.

2.4 Выбор архитектуры.

2.5 Организация управляющей системы.

2.5.1 Исполнительный уровень.

1. Организация исполнительного уровня.

2. Функционирование исполнительного уровня.

2.5.2 Координирующий уровень.

1. Планирование выполнения запросов.

2. Продвижение запросов.

2.5.3 Стратегический уровень.

2.6 Типичный состав управляющей системы. Функции и организация отдельных модулей.

2.6.1 Исполнительный уровень.

1. База данных.

2. Контрольно-аварийная система и предстартовая проверка АНПА.

3. Бортовой архиватор данных.

4. Управление движением.

5. Коррекция движения.

6. Навигация.

2.6.2 Координирующий уровень.

1. Поддержка сложных навигационных ситуаций.

2. Сложные контрольно-аварийные функции.

3. Поддержка телеуправления.

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ И ПРОВЕРКА ПРОГРАММ-ЗАДАНИЙ ДЛЯ АНПА.

3.1 Базовая система программирования робота.

3.2 Язык программирования.

3.3 Асинхронные события при выполнении миссии.

3.4 Методика составления заданий для АНПА с использованием языка программирования.

3.5 Графический редактор подготовки программы-задания как надстройка над языком программирования.

3.6 Верификация составленной программы-задания.

3.6.1 Симуляция в режиме off-line с использованием модели внешней среды.

1. Состав интегрированной системы.

2. Подсистема симуляции программ-заданий АНПА.

3. База данных.

3.6.2 Использование сетей Петри для верификации программы-задания.

1. Транслятор в язык программирования АНПА.

2. Верификатор.

3. Графическая среда для формирования программы-задания.

4. Графический язык программирования АНПА.

Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОЙ СРЕДЫ СУ АНПА.

4.1 Двухуровневая архитектура АНПА МТ-88.

4.2 Модифицированная двухуровневая архитектура АНПА МТ-ГЕО.

4.3 Особенности программного обеспечения TSL.

4.4 Система управления АНПА CR-01 на основе промышленных процессоров

4.5 Трехуровневая система управления АНПА ОКРО-бООО.

Выводы к главе 4.

Общепризнанно, что наиболее безопасным и эффективным путем исследования глубин Океана является использование технических средств, обеспечивающих косвенное присутствие человека под водой. Важную роль в этом играют автономные необитаемые подводные аппараты (АНПА). С помощью АНПА в настоящее время выполняются обзорно-поисковые и обследовательские работы на больших глубинах и в условиях сложного рельефа дна, подлёдные работы, прокладка оптических кабелей, обследование водозаполненных тоннелей и многие другие [1, 2, 33, 37, 48, 49, 53, 86, 87, 90]. Выполнение этих работ с помощью других средств крайне затруднительно или просто невозможно. Работы по созданию и использованию АНПА в нашей стране были начаты в 1972 году под руководством М.Д. Агеева. Первоначально они велись в Институте автоматики и процессов управления Дальневосточного научного центра, а с 1988 года были продолжены во вновь организованном Институте проблем морских технологий ДВО РАН.

Первоначально в АНПА использовались относительно простые системы управления (аналоговые управляющие модули, микропрограммные автоматы и др.). Аппараты такого класса могли решать несложные обзорно-поисковые задачи, а задания для АНПА представляли собой линейные программы. Подобные структуры использовались в некоторых зарубежных аппаратах, например, в АНПА ЕраиШгй, разработанном французской фирмой ШКЕМЕЯ. Примером отечественных аппаратов может служить АНПА Л-2, который использовался впервые при проведении глубоководных поисковых работ в Северной Атлантике в 1982-83 гг. В результате проведенных работ были получены детальные карты дна на основе эхолокационной и фотографической съемки. Обследование выполнялось путем покрытия определенной области сетью траекторий и многократного прохождения аппарата заданными галсами. В дальнейшем АНПА Л-2 был оснащен системой телеуправления по гидроакустическому каналу, позволяющей выполнить дистанционную коррекцию курса и передавать ряд простых команд. В 1987 году аппарат использовался для поиска и обследования затонувшей подводной лодки в Саргассовом море, а в 1989 году подводной лодки "Комсомолец".

Эффективность выполнения поисковых работ была обусловлена, прежде всего, той конструктивно-функциональной технологией, которая использовалась при создании АНПА [3, 35]. Однако при этом выявились ограничения, обусловленные жесткой структурой управления. Ядро системы управления -программный блок, был реализован в виде цифрового автомата, созданного на основе микросхем низкого и среднего уровня интеграции. Хотя это и позволило сделать ядро системы относительно простым и удобным в обслуживании, но сохранило основные ограничения, связанные с отсутствием автономной коррекции движения.

Из современных зарубежных обзорно-поисковых автономных подводных аппаратов типичным примером является АНПА AUSS (Advanced Unmanned Search System), созданный в 1991 году в военно-морском центре США (NOSC) [53]. Аппарат может быть использован в автономном и супервизорном режимах управления при длительности автономной работы до 10 часов. Аппарат оснащен гидролокаторами бокового и переднего обзора, фото и видеокамерами, устройствами обработки и документирования данных. В [54] описан пример использования аппарата при поиске затонувшего самолета вблизи Калифорнии на глубине 1300 м.

С помощью супервизорного режима осуществлялись функции управления работой эхолокаторов и фото-видео камер, а автономный режим - для выработки навигационных данных и исполнения заданных программных действий, в частности, для выполнения несложных поисковых траекторий, малых перемещений над объектом и зависания.

Очевидно, что вследствие ограниченных возможностей акустического канала связи подобное комбинирование автономного и дистанционного режимов управления являются эффективными лишь при работе аппарата на ограниченной площади.

По мере развития элементной базы в АНПА стали размещать достаточно мощные вычислительные системы. В круг задач, решение которых потенциально возможно с помощью АНПА, вошли обследовательские работы, отслеживание протяженных объектов, мониторинг Океана.

Подлёдные работы требуют от СУ АНПА большой надежности и автономности. АНПА ARCS, созданный канадской компанией ISE в конце 80-х годов, предназначался для обследования ледовой обстановки и выполнения гидрографических работ подо льдом на глубинах до 400 м. Аппарат оснащался системами, позволяющими обследовать площадь дна свыше 3 кв. миль, двигаясь по заданному маршруту. По завершению программы аппарат должен был возвращаться в точку базирования. Между аппаратом и ледовой базой (судном) при небольших дистанциях устанавливалась двухсторонняя гидроакустическая связь. В 1993-97 годах опыт работы с ARCS был использован при создании и опытной эксплуатации АНПА Theseus, предназначенного, в первую очередь, для прокладки подо льдом оптического кабеля [86, 87].

Другим примером задачи, требующей от СУ АНПА интегрирования в свою среду системы обнаружения и использования его данных при организации движения, является обследование протяженных объектов (подводных кабелей, трубопроводов, коммуникаций). Возможность такого использования АНПА неоднократно отмечалась в специальной литературе, однако практическая разработка наталкивается на значительные технические трудности. Небольшие маневренные аппараты АЕ1000 (Aqua Explorer 1000) и АЕ2 (Aqua Explorer 2)

70, 71], разработанные соответственно в 1992 и в 1997 годах в Токийском университете, предназначены для инспекции подводных кабелей на глубинах до 1000 м. Обследование кабеля осуществляется с помощью трехкомпонентного магнитометра, по сигналам которого определяются ориентация и смещение аппарата относительно кабеля. АЕ-2 действует в полуавтономном режиме, постоянно поддерживая акустическую связь с обеспечивающим судном. Помимо видеоизображений на борт передается полная информация о движении АНПА.

Еще одним применением АНПА, предъявляющим к системе управления аналогичные требования, является обследование водозаполненных тоннелей Характерной особенностью тоннелей и водоводов является сложность их инспекций с помощью традиционных привязных телеуправляемых аппаратов или аквалангистов. В 1992-94 годах в ИПМТ ДВО РАН был создан малогабаритный автономно-привязной аппарат TSL (Tunnel Sea Lion), разработанный по совместному инициативному проекту с фирмой Hibbard Marine (США). Аппарат предназначен для инспекции водозаполненных тоннелей, водоводов, но может быть использован и для обычных целей при обследовании бухт и прибрежных акваторий. Аппарат оснащен системами, позволяющими осуществлять автоматическое осевое движение вдоль тоннеля с осмотром и визуальным отображением стенок водовода. Изображение передается по волоконно-оптическому кабелю на дисплей оператора. При обнаружении аномалий аппарат останавливается и привлекает внимание оператора. Возможен вариант проведения инспекции в полностью автономном режиме.

Приведенные выше примеры применения АНПА, требуют использования программных архитектур систем управления, обеспечивающих сложное и адаптивное поведение, а способ формирования заданий должен отражать специфику работ. Развитие структуры программного обеспечения шло в нескольких направлениях. Одно из них связано с адаптацией к специфике АНПА архитектур управления, разработанных для автономных наземных средств. Здесь можно отметить работы по применению управления с расслоенными структурами в АНПА Odyssey [57-59, 77] и иерархической архитектуры с эталонной моделью в АНПА EAVE-III [50, 62, 66, 67].

Другое направление заключалось в повышении информационной автономности привязных НПА за счет переноса на борт интеллектуальных функций управления. Данное направление характеризуется появлением иерархической и гетерархической структур [46, 47]. Исследовались и разрабатывались также системы управления с сетевой архитектурой, изначально ориентированные на применение в АНПА [30-32].

Общие требования к системе управления АНПА

Приведенный краткий обзор задач, решаемых АНПА, и самих аппаратов, позволяет сделать вывод о том, что множество подходов к построению систем управления требует их адекватного описания и анализа, учитывающего как особенности самого аппарата, как объекта управления, так и функциональные особенности построения вычислительной системы робота и условий внешней среды. Резюмируя вышеизложенное, можно сделать некоторые выводы о требованиях, предъявляемых к системе управления АНПА.

В развитии АНПА существует определенная тенденция к использованию в том или ином виде канала телеуправления (ТУ). Для этого имеется ряд объективных условий.

Во-первых, использование канала ТУ (супервизорное управление) существенно расширяет возможности АНПА при выполнении сложных обзорно-поисковых и поисково-обследовательских задач.

Во-вторых, по мере развития вычислительных средств, наметилось сближение привязных аппаратов (ПА) и АНПА. В первых вариантах привязных телеуправляемых аппаратов человек буквально "водил их за руку" и это сопровождалось большим объемом команд, передаваемых между оператором и ПА. С течением времени низкоуровневое управление переместилось с обеспечивающего судна внутрь аппарата, и в последних вариантах ПА обмен информацией между роботом и оператором идет на уровне команд высокого уровня типа "возьми то-то" и "двигайся туда-то". В некоторых вариантах ПА между роботом и оператором существует чисто информационная связь, а энергопитание ПА осуществляется автономно с помощью батарей.

В-третьих, развитие средств сжатия, кодирования и передачи информации по гидроакустическим каналам связи привело к созданию каналов с достаточно высокой пропускной способностью (до 20 кб/с). Это дало возможность передавать между роботом и оператором не только команды, но и достаточно большой объем информации, в том числе и видеоизображения в режиме малокадрового телевидения.

Использование аппарата для работы подо льдом предъявляет специфические требования к системам навигации и управления движением, в особенности при повышении автономности аппарата. В частности, необходимо, чтобы бортовой навигационный комплекс вычислял с требуемой точностью локальные или географические координаты аппарата, используемые системой управления для формирования и коррекции программы движения. АНПА, работающий подо льдом или имеющий большой радиус действия, должен иметь степень автономности большую, чем аппараты, работающие вблизи судна и имеющие постоянный контакт с оператором. Во время выполнения длительных миссий для таких аппаратов сказываются эффекты неопределенности и неполного знания относительно окружающей среды. Следовательно, если для АНПА с небольшим радиусом действия могут быть использованы детально специфицированные программы-задания, то для дальнодействующего АНПА такой подход с большой вероятностью будет терпеть неудачу: при выполнении миссии могут возникнуть обстоятельства, непредвиденные пользователями. Такой АНПА должен иметь возможность корректировать свои планы по мере возникновения непредвиденных ситуаций.

Для отслеживания протяженных объектов ставится задача выработки адаптивного поведения при поиске и обнаружении объекта. Система технического зрения, содержащая обзорные гидролокаторы, ТВ-систему с функциями обработки и распознавания изображений, систему дистанционного поиска, служит для обнаружения объекта и выработки данных, необходимых для управления движением и поведением аппарата.

При создании подобного аппарата объектами исследований являются принципы организации его управляющей структуры, задачи и методы управления, функциональные особенности отдельных систем. С точки зрения организации внутренней структуры, система управления должна решать ряд противоречивых задач. К ним относятся:

• выполнение основной обследовательской программы;

• поддержание на должном уровне безопасности АНПА;

• обработка запросов от систем обнаружения и навигации и соответствующая коррекция задания.

Таким образом, мы приходим к постановке проблемы, которая включает в себя:

• анализ и обоснование требований к архитектуре системы программного управления АНПА с учетом характеристик ряда существующих и разрабатываемых СУ;

• разработку базовой программной структуры системы управления, сочетающей в себе возможности полностью автономной работы и супервизорного режима управления.

• выбор и обоснование состава ядра управляющего программного обеспечения, организацию взаимодействия всех подсистем АНПА при выполнении введенного задания.

• осуществление функций самоконтроля АНПА при выполнении задания.

• разработку программного языка для формирования миссии, её тестирования и верификации при подготовке АНПА к работе.

Решению указанной проблемы посвящена настоящая работа.

Целью работы является исследование и разработка программной архитектуры системы управления АНПА и способов организации программ-заданий для обзорно-поисковых и обследовательских задач.

В работе проанализированы и представлены в систематизированном виде различные подходы к организации программной архитектуры системы управления для универсального АНПА. В достаточно полном виде отражена и обоснована предлагаемая система управления.

Полученные в работе результаты основаны на опыте создания обзорно-поисковых и обследовательских АНПА в ИПМТ ДВО РАН. Работа осуществлялась на основе государственной и региональной научной программы «Мировой Океан», НИР «Разум», «Клотик-АН», «Клавесин-ДВО», Заданий Правительства и программ международного сотрудничества.

Достоверность исследований обеспечивается достаточно строгим обоснованием общей программной структуры системы управления на основе проверенных результатов теоретических и экспериментальных исследований, применением общепринятых допущений и формальных условий применимости методов. Правильность выбранного подхода подтверждается проведенными морскими испытаниями и опытной эксплуатацией нескольких образцов АНПА.

Различные аспекты работы отражены в четырех главах и заключении.

В первой главе даются общие принципы построения системы управления на основе обзора СУ известных АНПА. Приведены различные подходы к аппаратной реализации СУ. Дается обзор способов программирования задания для АНПА. Приводится типичный набор функциональных модулей, составляющих систему управления АНПА. Во второй части анализируются и классифицируются известные архитектуры СУ. Анализу подвергаются иерархическая, расслоенная и несколько вариантов гибридных архитектур. Анализ ведется с точки зрения требований к организации вычислительного процесса на борту.

Во второй главе описывается подход к организации системы управления для аппаратов ИПМТ ДВО РАН. Рассматриваются особенности реализации вычислительной системы АНПА. На основе анализа возможностей системы и соотнесения их с особенностями проанализированных архитектур, обосновывается выбор для аппаратов ИПМТ трехуровневой системы управления. Дается и обосновывается общий подход к организации СУ в рамках вычислительной сети АНПА. Подробно описываются основные принципы, заложенные в основе организации каждого из трех уровней системы управления. Приводится состав первых двух уровней системы, и описываются принципы функционирования каждого из функциональных модулей. Достаточно подробно освещены вопросы коррекции движения АНПА вблизи дна и принципы функционирования контрольно-аварийной системы /КАС/. Средства предстартовой проверки АНПА отнесены к функциям КАС. Указывается, что предстартовая прогонка программы-задания позволяет полностью проверить состояние АНПА на момент пуска. Для этого в состав КАС включены средства имитации движения (модель аппарата). Совместная работа имитатора и контрольно-аварийной системы робота позволяют полностью протестировать как АНПА, так и правильность составленной программы-задания.

Третья глава посвящена вопросам составления и верификации заданий для АНПА. Описывается система программирования и язык программирования робота. Уделяется внимание использованию асинхронных событий при программировании миссии. В частности в один класс асинхронных событий объединены как команды телеуправления, так и внутренние события робота, а также обнаруженные внешние аномалии. Приведена графическая оболочка для составления программ-заданий, делающая процесс программирования доступным для большинства пользователей. Особое внимание уделено вопросам верификации составленной программы-задания. Проверка задания производится как автономно, так и в составе АНПА. Разрабатывается концепция интегрированной системы хранения информации от АНПА, включающей базу данных о внешней среде и модель аппарата. Использование интегрированной системы позволяет решать такие задачи, как:

• верификация составляемой миссии для АНПА;

• хранение и пополнение информации о районе работ;

• отладка новых алгоритмов управления АНПА как на реальных, так и на модельных данных.

В четвертой главе описывается развитие программной архитектуры СУ для аппаратов, разработанных в ИПМТ. Этапы формирования архитектуры прослеживаются, начиная от первого аппарата, содержащего процессоры в системе управления, и кончая последними разработками Института.

Выводы к главе 4.

1. В практических разработках АНПА реализована программная архитектура СУ, содержащая три уровня иерархии. При этом в двух нижних уровнях управление формируется с использованием расслоенных структур. В развитии программной среды отражены особенности создания и реализации АНПА МТ-88, МТ-ГЕО, Р-1, Р-2, СЯ-01 и ОКРО-бООО, их аппаратных средств и элементной базы.

2. Осуществленная в различных модификациях гибридная расслоенно-иерархическая архитектура обеспечивает конфигурирование и наращивание возможностей АНПА. Разработанный исполнительный уровень обеспечивает необходимый минимум возможностей для организации функционирования аппарата. Уровень содержит все необходимые данные и обратные связи и может действовать относительно автономно. На аппаратах МТ-88, МТ-ГЕО, Р-1, Р-2, ТБЬ и СЯ-01 выполнена отработка характеристик, состава исполнительного уровня и способа взаимодействия входящих в него процессов. В аппарате ОКРО-бООО реализован, кроме того, координирующий уровень, позволяющий организовать более сложную и гибкую реакцию на различные внутренние и внешние события.

3. Для аппаратов ряда МТ-ГЕО, Р-1, Р-2, СК-01 и ОКРО-бООО разработан язык программирования миссий, содержащий пять различных типов управляющих примитивов. Язык позволяет создавать произвольные программы-задания, включая обработку асинхронных событий. Язык дополняется графическими надстройками программирования, что расширяет возможности его применения неопытными пользователями.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Перечислим основные результаты работы.

1. Для бортовой вычислительной сети АНПА исследована и разработана функциональная трехуровневая архитектура системы управления с применением расслоенного управления на каждом уровне. Использование предложенной архитектуры существенно расширяет возможности АНПА в плане решения задач обследовательского и поискового характера. Архитектура сочетает в себе такие свойства как:

• поддержку аппаратной модификации и реконфигурации вычислительной сети АНПА;

• наращивание функциональных возможностей по мере появления новых задач и аппаратных средств;

• невысокие требования к вычислительной мощности сети. Базовая программная архитектура системы управления для решения обзорно-поисковых задач может быть реализована на одном процессоре 386SX25, 4МБайта ОЗУ. Для решения сложных обследовательских задач (включая распознавание акустических и визуальных изображений с использованием этой информации для управления) архитектура реализуется на ЛВС, состоящей из процессора Pentium-133 (8МБайт ОЗУ) и двух процессоров Pentium-200 (16МБайт ОЗУ).

Выбор системы основывается на результатах детального анализа иерархической, расслоенной и нескольких вариантов гибридных архитектур. Основным элементом системы является централизованная база данных, функционирующая по принципу «клиент-сервер». Такой подход обеспечивает упрощенную конфигурацию и реконфигурацию системы.

2. Определен минимально необходимый состав модулей исполнительного и организационного уровней и исследованы организация и функции каждого модуля. При разработке модулей исполнительного уровня был решен ряд конкретных задач. В частности, для коррекции траектории движения в условиях сложного рельефа дна разработан алгоритм управления, формирующий кратчайшее движение к целевой точке по эквидистанте от дна. В состав контрольно-аварийной системы с функциями исполнительного уровня включены средства имитации движения и модель аппарата, что обеспечивает:

• безопасность АНПА под водой;

• полное предстартовое тестирование бортовых узлов и систем с одновременной проверкой введенного задания на борту АНПА.

3. Разработан язык составления программ-заданий для АНПА, а также система аналитического программирования миссий. Система снабжена графической оболочкой, что делает процесс программирования доступным для большинства пользователей.

4. Разработана версия интегрированной системы хранения накопленных в АНПА данных. Система включает базу данных о внешней среде и модель аппарата. Использование интегрированной системы позволяет осуществлять в более полном масштабе:

• верификацию составляемой миссии для АНПА в автономном режиме;

• хранение и пополнение информации о районе работ;

• отладку новых алгоритмов управления АНПА как на реальных, так и на модельных данных.

5. Разработанные структуры систем, алгоритмы управления и система аналитического программирования АНПА реализованы в следующих практических разработках ИПМТ ДВО РАН: в АНПА МТ-88, МТ-ГЕО, Р-1, Р-2, TSL, CR-01, ОКРО-бООО и некоторых других.

В заключении автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность академику М.Д. Агееву, научному руководителю д.т.н. JI.B. Киселеву, зав. отделом Н.И. Рылову, без которого данная работа осталась бы лишь теоретическим изысканием, а также коллегам: с.н.с. О.Ю. Львову, с.н.с. A.B. Сидоренко, зав. лаб. Ю.Г. Молокову, д.т.н. А.Ф. Щербатюку и н.с. Ю.В. Ваулину за полезные обсуждения, идеи и замечания, которые так или иначе сказались на результатах настоящей работы.

1. Под ред. М.Д. Агеева "Подводные аппараты с программным управлением и их системы". Владивосток, 1977.

2. Агеев М.Д., Касаткин Б.А., Киселев JI.B. и др. "Автоматические подводные аппараты". Л.: Судостроение, 1981.

3. Агеев М.Д., Молоков Ю.Г., Рылов Н.И. "Модульный принцип конструирования подводных технических средств ". Сборник "Подводные роботы и их системы". Владивосток, 1987.

4. Агеев М.Д. "Движительная установка для универсального подводного аппарата повышенной маневренности". Сборник "Подводные роботы и их системы", выпуск 5. Владивосток, 1992.

5. Анисимов H.A., Коваленко A.A., Инзарцев A.B., Щербатюк А.Ф. "Графическая среда для формирования программы-задания автономного подводного робота". Сборник "Морские технологии", Владивосток, стр. 6-20, 1996.

6. Бесекерский В.А., Изранцев В.В. "Системы автоматического управления с микроЭВМ". М.: "Наука", 1987.

7. Боровина Т.А., Кислюк О.С. "Организация вывода параметрически заданных поверхностей на векторные и растровые устройства ". Препринт. Владивосток, ИАПУ ДВНЦ АН СССР, 1985.

8. Брауер В. "Введение в теорию конечных автоматов". М.: Радио и связь, 1987.

9. Игнатьев М.Б., Петров В.И. "Машинное планирование перемещений мобильных роботов ". Известия АН СССР, Техническая кибернетика, № 2, 1980.

10. Ю.А. Баженов, В.М. Гаврилов, Ю.И. Жуков, И.Б. Иконников и др. "Самоходные необитаемые подводные аппараты". Л.: Судостроение,1.1986.

11. Инзарцев A.B. "Об одном алгоритме управления движением АПР вблизи дна с неизвестным рельефом". Сборник "Подводные роботы и их системы". Владивосток, 1987, с. 156

12. Инзарцев A.B. "Структура программного обеспечения модуля управления АПР". В сборнике "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1988.

13. Инзарцев A.B., Львов О.Ю., Сидоренко A.B., Щербатюк А.Ф. "Трехпроцессорная система управления автономным подводнымроботом". Тезисы докладов Всесоюзного совещания "Технические средства и методы изучения океанов и морей", Москва, 1989, том.1, с.85.

14. Инзарцев A.B. "Инструментальная система программирования заданий для подводного робота МТ-88". Сборник "Подводные роботы и их системы", стр. 12-22. Владивосток, 1990

15. Инзарцев A.B. "Планирование поведения АНПА с использованием расслоенных структур управления". Сборник "Подводные роботы и их системы", стр. 4-14. Владивосток, 1992

16. Инзарцев A.B. "Система управления АНПА с открытой архитектурой". Сборник "Подводные роботы и их системы", стр. 50-59. Владивосток, 1995.

17. Инзарцев A.B., Данько Ю.В., Елесин В.Б., Паньков A.B. "Интегрированная система хранения информации АНПА". Сборник "Морские технологии", выпуск 1, Владивосток, 1996 стр. 50-59

18. A.B. Инзарцев A.B., A.B. Сидоренко, М.В. Чудакова. "Графический редактор миссии автономного подводного аппарата". Сборник "Морские технологии", выпуск 2, Владивосток, 1998.

19. Киселев JI.B., Инзарцев A.B. "Управление целенаправленным движением автономного подводного робота вблизи дна". Тезисы докладов Всесоюзного совещания "Технические средства и методы изучения океанов и морей". Москва (Геленджик), 1985, с.95

20. Л.В. Киселев, О.Ю. Львов "Адаптивное управление программным движением подводного аппарата ". В сборнике "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1988.

21. Л.В. Киселев, О.Ю. Львов, Ю.Г. Молоков. "Имитаторы для стендовой ) динамической отладки систем подводного робота". В сборнике

22. Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1990.

23. Л.В. Киселев, A.A. Юдаков. "Динамика подводного робота при траек-торном обследовании объектов". В сборнике "Подводные роботы и их системы", выпуск 5. Владивосток, 1992.

24. JI.B. Киселев. "О некоторых нелинейных алгоритмах коррекции динамики АНПА ". В сборнике "Морские технологии", выпуск 1. Владивосток, 1996.

25. J1.B. Киселев. "Пространственное движение автономного подводного аппарата и задачи управления". В сборнике "Морские технологии", выпуск 2. Владивосток, 1998.

26. О.Ю. Львов "Система стабилизации движения автономного подводного робота в вертикальной плоскости ". В сборнике "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1988.

27. О.Ю. Львов, В.В. Никифоров "Эхолокационная система для управления подводным аппаратом ". В сборнике "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1988.

28. М.Д. Агеев, Л.В. Киселев, В.В. Кобаидзе, Ю.Г. Молоков, В.П. Красовский "Информационно-управляющий комплекс АПР". В сборнике "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1987.

29. Ю.Г. Молоков, A.M. Зозулинский "Сетевая архитектура бортовых систем АПР". В сборнике "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1987.

30. Ю.Г. Молоков "Базовый структурный состав бортовых систем универсального рабочего АПА". В сборнике "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1988.

31. Ю.Г. Молоков "Вопросы организации бортового канала информационного обмена при построении сетевой архитектуры". В сборнике "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1988.

32. Никифоров В.В. 'Автономный робот — разведчик глубоководных полезных ископаемых ". Вестник ДВО АН СССР, № 4(37), 1990.

33. Пяткин В.П., Сиротенко В.Я. "Планирование трассы роботом". Известия АН СССР, Техническая кибернетика № 6, 1978.

34. М.Д. Агеев, Н.И. Рылов, В.Б. Кожемяков, Е.И. Серветникова, Н.М. Яровенко "Унифицированные конструктивные элементы подводных технических средств". В сборнике "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1987.

35. Охоцимский Д.Е., Голубев Ю.Ф. "Механика и управление движением автоматического шагающего аппарата". М.: Наука, 1984.

36. Щербатюк А.Ф. "Навигационная система для автономного подводного робота". Сборник "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1988

37. Щербатюк А.Ф., Инзарцев A.B. "Специализированный протокол обмена между процессорными модулями АПР". Сборник "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1988

38. Щербатюк А.Ф. "Система технического зрения для АПР". Сборник "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1990

39. Щербатюк А.Ф. "Определение смещения и разворота автономного подводного робота над грунтом по данным видеосистемы". Сборник "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1990

40. Щербатюк А.Ф., Зозулинский A.M., Чернояров М.Б. "Система высокоточного определения параметров движения на основе обработки видеоизображений ". Сборник "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1992

41. Щербатюк А.Ф., Терещенко В.В. "Структура системы распознавания многогранных объектов на зашумленных изображениях". Сборник "Подводные роботы и их системы", Владивосток, 1992

42. Щербатюк А.Ф. "Использование визуальной информации для навигационной поддержки автономного подводного робота". Сборник "Подводные роботы и их системы", выпуск 6, Владивосток, 1995

43. B.C. Ястребов, М.Б. Игнатьев, Ф.М. Кулаков, В.В. Михайлов "Подводные роботы". Л.: Судостроение, 1977

44. B.C. Ястребов, A.M. Филатов "Системы управления подводных аппаратов-роботов". М.: Наука, 1983

45. M.D. Ageev. "The use of AUVfor Deepwater Search Operations" Subnotes, Sept/Oct, 1990, p. 10.

46. M.D. Ageev. "IMTP Experience in AUV Design and Operations" Workshop: Mobile Robots for Subsea Environments. May 3-6, 1994, MBARI, Monterey.

47. J.S. Albus and F.G. Proctor "A Reference Model Architecture for Intelligent Hybrid Control Systems ", IFAC-13.

48. N.A. Anisimov A.A. Kovalenko, G.V. Tarasov, A.V. Inzartsev, A.Ph. Scherbatyk "A Graphical Environment for AUV Mission Programming and Verification". Proc. of UUST'97, New Hampshire, pp. 394-405. USA, September, 7-10, 1997

49. Xichi Zheng, Eric Jackson, Mimi Kao "Object-oriented software architecture for mission-configurable robots ". Conf. International Advanced Robotics Programme, Monterey, Calif., USA, Oct 23-26, 90.

50. James Walton, Mike Cooke, Richard Uhrich "Advanced Unmanned Search System". In: Proc. Of Underwater Intervention '93, New Orleans, Louisiana, USA.

51. R. Uhrich, J. Walton "Supervisory Control of Untethered Undersea Systems: A New Paradigm Verified ". In: Proc. of the 9thUUST, 1995.

52. J.G. Bellingham, T.R. Consi, R.M. Beaton and W. Hall, "Keep layered control simple", Proc. Symposium on Autonomous Underwater Vehicle Technology, June 1990, pp. 3-8.

53. R.A. Brooks "A Robust Layered Control System for a Mobile Robot", IEEE Transactions on Robotics and Automation 2(1), pp. 14-23, March 1986.

54. R.A. Brooks "Long-term autonomy for mobile robots", Undersea Teleoperators and Intelligent Autonomous Vehicles, published by MIT Sea Grant Program, 1987.

55. R.A. Brooks "Intelligence Without Reason", in Proceedings of the 1991 International Joint Conference on Artificial Intelligence.

56. Berry G., Gonthier G. "The Synchronous Programming Language ESTEREL: Design, Semantics, Implementation ", Science of Computer Programming. Vol. 19, n. 2, pp.87-152, 1992.

57. Mark R. Patterson. "A Finite State Machine Approach To Layered Command and Control of Autonomous Underwater Vehicles Implemented in G, A

58. Graphical Programming Language". Proceedings of Ocean Community Conference'98. November 15-19, 1998, Baltimore.

59. Eve Coste-Maniere, Howard H. Wang, Alexis Peuch. "Control Architectures: What's Going On? " Conf. Undersea Robotics and Intelligent Control, Lisboa, Portugal, March 2-3, 1995. Workshop Proceedings (Preliminary Version)

60. H.M. Huang, R. Hira and R. Quintero "A Submarine Maneuvering System Demonstration based on the NIST Real-Time Control System Reference Model". Proceedings of the 8th IEEE International Symposium on Intelligent Control, Chicago, IL.

61. A.V. Inzartsev, L.V. Kiselyov, O.Yu. Lvov "Underwater robot motion adaptive control", Tokyo, Japan, Proceedings of the PACON'90, July, 1990.

62. A.V. Inzartsev "Mission Planning and Execution for Inspecting AUV", OCEANS'95, October 9-12, 1995, San Diego, USA.

63. J. Kojima, Y. Ito, K. Asakawa, Y. Shirasaki, N. Kato "Cable Tracking of Autonomous Underwater Vehicle "Aqua Explorer 7000." Proc. of Conf. Underwater Intervention (ROV'94).

64. S. Matsumoto, Y. Ito "Real-Time Vision-Based Tracking of Submarine-Cables for A UV/ROV:" Proc. of Conf. Oceans'95.

65. Sandor Szabo, Harry A. Scott, Karl N. Murphy and Stewen A. Legowik "Ground Vehicle Control at NIST: from Teleoperation to Autonomy".

66. P. Oliveira, A. Pascoal, V. Silva, C. Silvestre. "Design, Development and Testing of a Mission Control System for the MARIUS AUV", Proc. of the 6th Int. Underwater Robotics Program (IARP'96) Workshop, Toulon, France, March 1996.

67. J.S. Albus, H.G. McCain and R. Lumia "NASA/NBS Standard Reference Model for Telerobot Control System Architecture (NASREM) ", NIST technical note 1235, 1989 edition.

68. Ornulf Jan Rodseth "Object oriented software system for A UV control". Conf. International Advanced Robotics Programme, Monterey, California, USA, Oct 23-26, 90.

69. J.G. Bellingham, J.W. Bales, D.K. Atwood, M. Perrier, C.A. Goudey, T.R. Consi and C. Chryssostomidis "Performance Characteristics of the ODYSSEY AUV". Proceedings of the 8th International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology, 1993

70. S.M. Rock, H.H. Wang, M.J. Lee "Task-Directed Precision Control of the MBARI/Stanford OTTER AUV" Conf.: Undersea Robotics and Intelligent Control, Lisboa, Portugal, March 2-3, 1995. Workshop Proceedings (Preliminary Version)

71. Bernard Espiau, Daniel Simon, Konstantinos Kapellos "Formal Verification of Mission and Tasks". Conf.: Undersea Robotics and Intelligent Control, Lisboa, Portugal, March 2-3, 1995. Workshop Proceedings (Preliminary Version)

72. Svein Ivar Sagatun "A Situation Assessment System For The MSEL EAVE-III AUVs", Proceedings of the 6th International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology, June 12-14, 1989.

73. G.N. Saridis "Intelligent Robotics Control", IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. AC-28, No.5, May 1983, pp. 547-556.

74. George N. Saridis. "Application of Intelligent Control for Underwater Exploration." Conf. Undersea Robotics and Intelligent Control, Lisboa, Portugal, March 2-3, 1995. Workshop Proceedings (Preliminary Version)

75. Recommendation ITU-T Z.100. CCITT Specification and Description Language (SDL), 1993

76. B. Butler, V.d. Hertoc "Theseus: A Cable-Laying AUV". Proceedings of the 8th International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology, 1993.

77. Bruce Butler "Field Trials of the THESEUS AUV". Proceedings of the 9th International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology, September 25-27, 1995

78. Vincent Rigaud, Eve Coste-Maniere, Michel Perrier, Alexis Peuch, Daniel Simon "VORTEX: Versatile and Open subsea Robot for Technical Experiment". Conf.: OCEANS '93, Canada.

79. Комиссия, образованная в соответствии с Приказом № 3-ОД от 08 апреля1999 года, в составе:председателя Касаткина Б А. зав. отделом, д.ф.-м.н.и членов Крона В.И. зав. патентно-лицензионным отделом,

80. Щербатюка А.Ф. зав. лабораторией, д.т.н. Рылова Н.И. - зав. отделом, Молокова Ю.Г. - зав. лабораторией.рассмотрела представленную диссертационную работу и материалы,подтверждающие результаты реализации, констатирует следующее.