Введение
Глава 1. Современные алгоритмы исследования местности 10
1.1. Используемые модели роботов и математическая модель получения цифровых данных 10
1.2. Алгоритмы картирования
1.2.1. Возникновение и развитие алгоритмов картирования 14
1.2.2. Актуальные проблемы одновременных локального и картирования 21
1.3. Алгоритмы патрулирования 24
1.3.1. Критерии оценки эффективности патрулирования 24
1.3.2. Обзор существующих методов патрулирования 25
1.4. Алгоритмы построения карт проходимости 32
1.4.1. Существующие методы построения карты проходимости 32
1.4.2. Прямая и обратная модели сонаров 34
1.5. Выводы к главе 39
Глава 2. Коллективное продолжительное картирование слабо-динамического окружения 41
2.1. Постановка задачи 41
2.2. Архитектура хранения данных
2.2.1. Используемые единицы данных 43
2.2.2. Структура хранилища данных 47
2.2.3. Деление на регионы 49
2.3. Функционирование системы, алгоритмы обработки данных 50
2.3.1. Обработка новой позы 50
2.3.2. Контроль размера ХЛД 56
2.3.3. Построение глобальной карты 59
2.3.4. Алгоритм движения роботов 60
2.4. Процедура обмена данными 60
2.4.1. Алгоритм для работы в нормальных условиях 61
2.4.2. Алгоритм для работы в условиях недостаточной пропускной способности сети 62
2.5. Выводы к главе 64
Глава 3. Стохастическое патрулирование коллективом роботов с использованием метода потенциалов 66
3.1. Постановка задачи 66
3.2. Система моделирования
3.2.1. Варьируемые параметры моделирования 73
3.2.2. Дополнительные возможности конфигурирования моделирования
3.3. Патрулирование территории без препятствий голономными роботами 74
3.4. Патрулирование территории c препятствиями голономными роботами 78
3.5. Патрулирование территории с препятствиями неголономными роботами 83
3.6. Улучшенные алгоритмы локального выбора направления движения 87
3.7. Другие дополнения к алгоритму 91
3.8. Дилатация “Тумана Войны” 94
3.9. Работа в условиях плохой сети 95
3.10. Выводы к главе 97
Глава 4. Построение карты проходимости на основе показаний сонаров 99
4.1. Постановка задачи 99
4.2. Прямая детерминистическая модель сонара 99
4.3. Вероятностная прямая модель 104
4.4. Стохастический метод восстановления карты
4.4.1. Восстановление карты 107
4.4.2. Численные эксперименты 109
4.5. Метод градиентного спуска 111
4.5.1. Восстановление карты 111
4.5.2. Численные эксперименты 113
4.6. Сравнение двух предложенных методов восстановления 117
4.7. Выводы к главе 118
Заключение 119
Список сокращений и условных обозначений 120
Словарь терминов 121
Список литературы
