Д.Ю. Мирошников, Е.В.Симонова. Распределенное мультиагентное планирование задач в группе устройств // Известия Самарского научного центра РАН. – 2016. Том 18, №4(4). – С. 793-798.

Рассматривается проблема распределенного планирования задач использования целевого оборудования спутников самими космическими аппаратами в группировке малых космических аппаратов. Предложены технологии, позволяющие преодолеть ряд трудностей, связанных с организацией данного процесса. Описывается работа демонстрационного стенда, построенного из физических устройств, демонстрирующего, что рассмотренные технологии действительно справляются с возложенными на них задачами. Обсуждается возможность применения рассмотренных технологий в реальных группировках малых космических аппаратов.

Е.В. Симонова, А.А. Жиляев, В.С. Травин. Мультиагентная система планирования целевого применения группировки космических аппаратов дистанционного зондирования Земли // Труды XVIII Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах», Самара, 20-25 сентября 2016 г. – Самара: ОФОРТ, 2016. – С. 163-170.

The problem of planning for target application of a group of Earth remote sensing satellites in combination with a network of ground-based data receiving points is considered. The multi-agent approach to planning is used, where the sought schedule is built as dynamic balancing interests of agents of observation requests, satellites and data receiving points. Dynamically occurring events are taken into account in the process of planning, including introduction of a new task or change of task options, failure of a satellite or means of communication. Formation of the sought schedule is divided into two stages. At the first stage, agents form the initial feasible schedule using “greedy” strategy, at the second stage they try to improve the current schedule by building chain permutations of operations. The developed planning system for target application of a group of satellites is described. The results of the system performance with a test data set are presented.
Advantages of the multi-agent approach to management of a group of Earth remote sensing satellites are proved.

П.О. Скобелев, В.К. Скирмунт, Е.В. Симонова, А.А. Жиляев, В.С. Травин. Планирование целевого применения группировки космических аппаратов дистанционного зондирования Земли с использованием мультиагентных технологий // «Известия ЮФУ. Технические науки», № 10(171), 2015. – С. 60-70.

Рассматривается задача построения плана целевого применения группировки космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Критерием оценки эффективности расписания является оперативность доставки снимков потребителям, а также их разрешение. Допустимость полученного расписания определятся исходя из ограничений по интервалам видимости между космическими аппаратами, районами наблюдения и пунктами приема информации, объему запоминающего устройства, а также
согласованности операций по съемке, хранению, передаче и приему данных. Используется мультиагентный подход к планированию, в котором искомое расписание строится как динамическое равновесие интересов агентов космических аппаратов, районов наблюдения и пунктов приема информации. При планировании учитываются динамически возникающие события, к числу которых относятся поступление новой задачи или изменение ее параметров, выход из строя космического аппарата или средства связи. Дано описание классов агентов и протоколов их взаимодействия. Процесс формирования искомого расписания разбивается на две стадии. На первой стадии агенты с помощью жадной стратегии формируют начальное допустимое расписание,
на второй – пытаются улучшить текущее расписание путем построения цепочек перестановок операций. Приводится перечень конфликтных ситуаций, разрешающихся в процессе планирования. Описывается разработанная система планирования целевого применения группировки космических аппаратов. Приводятся результаты работы системы на тестовом наборе данных. Обосновываются преимущества мультиагентного подхода к управлению группировкой космических аппаратов дистанционного
зондирования Земли.

П.О.Скобелев, Е.В.Симонова, М.Е.Степанов, А.А.Жиляев. Применение онтологии в интеллектуальной системе распределенного управления группировкой малоразмерных космических аппаратов //  Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2015. Том 17, №2(5). – С. 1119-1130.

Рассматриваются принципы применения онтологии для решения нового класса задач управления поведением интеллектуальных подвижных объектов, способных действовать как полностью автономно, так и коллективно, на примере решения задач дистанционного зондирования Земли группировкой малоразмерных космических аппаратов. Описывается структура онтологии, основные функции редактора онтологий/сцен. Предлагается онтологическое описание объектов наблюдения и правил распознавания цели, метод поиска объекта, удовлетворяющего онтологическому описанию. Приведены примеры сцен, разработанных на основе онтологии, соответствующих задачам дистанционного зондирования Земли. Предлагаются направления
дальнейших исследований и разработок рассматриваемой системы.

П.О. Скобелев, О.И. Лахин, Е.В. Симонова, А.А. Жиляев, В.С. Травин. Мультиагентные технологии для оперативного планирования и обеспечения работы группировки космических аппаратов // Труды 3-й Всероссийской научно-технической конференции «РТИ Системы ВКО — 2015», 28 мая 2015г., г. Москва / ОАО «РТИ», МГТУ им. Н.Э. Баумана, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015. – С. 476-485.

Рассматривается применение мультиагентных технологий для оперативного планирования работы группировки космических аппаратов. Предлагается концепция распределенной сетецентрической платформы управления целевым применением космической системы. Описываются разработанные программные прототипы для планирования сеансов связи между космическими аппаратами и наземными станциями, а также планирования целевого применения космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Рассматривается логика функционирования агентов по выработке, принятию и согласованию решений при выполнении этих задач.

Д.А. Калашников, В.А. Соловьев, П.О. Скобелев, Е.В. Симонова, И.В. Майоров, О.И. Лахин, Д.И. Тихонов, В.Н. Ворожейкин. Метод адаптивного планирования сеансов связи ЦУП с группировкой КА по критериям надежности и экономичности связи // Вестник Самарского государственного технического университета, серия «Технические науки». 2015. №1(45).– С. 58–70.

В данной работе предложен метод адаптивного планирования сеансов связи центра управления полетами (ЦУП) с группировкой космических аппаратов (КА) по критериям надежности и экономичности связи. Данный метод, в отличие от экспертного подхода, позволяет при использовании мультиагентных технологий строить гибкое самоорганизующееся расписание группировки КА по приему/передаче данных. Метод позволяет разрешать ситуационные конфликты и осуществлять поиск компромиссов между участниками с учетом гибко изменяемых весов критериев. Разработана математическая модель, позволяющая реализовать метод сопряженных взаимодействий для сети отдельных командно-измерительных комплексов (ОКИК), предложена общая схема построения расписания сеансов связи сети технических средств ОКИК с группировкой КА. Предложена архитектура и определены основные компоненты прототипа мультиагентной системы для реализации и экспериментального исследования разработанного метода.

Е.В. Симонова, И.В. Осипов. Автоматизированная система мониторинга целевого применения группировки космических аппаратов // Труды международной научно-технической конференции «Перспективные информационные технологии (ПИТ-2015)», Самара, 28-30 апреля 2015 г. – Самара: Издательство Самарского научного центра РАН, 2015. Т.2. – С. 321-325.

В работе описан прототип системы, реализованный в виде сервиса, представляющего пользовательский веб-интерфейс для остальной части системы с сервис-ориентированной архитектурой. Прототип обеспечивает базовые возможности для работы с системой: визуализация пункта приема информации (ППИ) и района наблюдения (РН) на карте мира, отображение списка объектов системы, добавление заявок на съемку РН, отображение временных интервалов видимости космическим аппаратом ППИ и РН, отображение динамики работы космического аппарата, контроль входных и выходных данных, а также добавление и удаление объектов системы.

Е.В. Симонова, Д.Ю. Мирошников. Организация сетевого взаимодействия устройств на основе принципов Mesh-сети // Труды международной научно-технической конференции «Перспективные информационные технологии (ПИТ-2015)», Самара, 28-30 апреля 2015 г. – Самара: Издательство Самарского научного центра РАН, 2015. Т.2. – С. 317-321.

В статье сформулирована постановка задачи организации сети мобильных и стационарных устройств. А также приводится описание прототипа Mesh-сети и результатов поставленных экспериментов, которые показали работоспособность данной сети способной к масштабированию, самоорганизации, передаче данных через промежуточные узлы.

Д.А. Калашников, В.А. Соловьев, П.O. Скобелев, Е.В. Симонова, И.В. Майоров, С.П. Грачев, Д.И. Тихонов, В.Н. Ворожейкин. Особенности постановки задачи оптимизации показателей надежности и экономичности сеансов связи для передачи разнородных данных группировки КА и ЦУП через сеть наземных станций. – Вестник Самарского государственного технического университета, серия «Технические науки». 2014. №4 (44).– С. 59–68.

Рассматриваются особенности постановки задачи оптимизации показателей надежности и экономичности сеансов связи для передачи разнородных данных для группы космических аппаратов (КА) и центра управления полетами (ЦУП) через сеть наземных станций. Показывается, что для решения поставленной задачи требуется нахождение динамического баланса интересов задач и ресурсов, что предполагает взаимно согласованный учет целого ряда индивидуальных особенностей проводимых операций, оборудования станций и других важных параметров. Обосновывается вывод, что для решения поставленной задачи становится целесообразным применение мультиагентных технологий, позволяющих создавать гибкие самоорганизующиеся расписания сеансов связи группировки КА с ЦУП через сеть наземных станций.

Жиляев А.А. Метод коллективного распределения задач в группировке космических аппаратов дистанционного зондирования Земли // Материалы международной науч-но-практической конференции, 17–19 нояб. 2014 г, Москва / под общ. ред. В.Н. Буркова, Ин-т проблем упр. им. В.А. Трапезникова – М. : ИПУ РАН, 2014.

Приводится постановка задачи коллективного управления целевым функционированием группировки космических аппаратов. Рассматривается мультиагентный метод к распределению задач между космическими аппаратами группировки.

 

П.О. Скобелев, В.С. Травин, А.А. Жиляев, Е.В. Симонова, А.Б. Иванов. Мультиагентная технология адаптивного планирования сеансов связи группировки малых космических аппаратов с наземными станциями // 7-я российская мультиконференция по проблемам управления. Материалы конференции «Информационные технологии в управлении» (ИТУ-2014), 7-9 октября 2014 г., Санкт-Петербург, Россия. СПб.: ОАО «Концерн «ЦНИИ Электроприбор», 2014. – с. 701-709.

Рассматривается применение мультиагентных технологий для адаптированного планирования заявок на проведение сеансов связи с малыми космическими аппаратами в сети наземных станций в ответ на возникающие события с учетом ограничений. Дается математическая постановка задачи адаптивного планирования сеансов связи. Описывается расширение метода сопряженных взаимодействий на основе модели сетей потребностей и возможностей для реализации оперативного распределения заявок на проведение сеансов связи между наземными станциями и малыми космическими аппаратами.

 

П.О. Скобелев, А.Б. Иванов, Е.В. Симонова, В.С. Травин, А.А. Жиляев. Мультиагентное планирование сеансов связи между микроспутниками и сетью наземных станций // Труды XVI Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах», Самара, 30 июня-03 июля 2014г. – Самара: СНЦ РАН, 2014. – С. 506-512.

В статье рассматривается содержательная постановка задачи о построении среды передачи данных от группировки микроспутников на наземную территориально распределенную инфраструктуру средств приема и обработки данных. Для решения проблемы предлагается использование мультиагентных технологий. Обсуждаются онтология, агенты, протоколы взаимодействия и основные преимущества предлагаемой системы.

П.О. Скобелев, А.Б. Иванов, Е.В. Симонова, В.С. Травин, А.А. Жиляев. Концепция применения сервисно-ориентированной архитектуры при построении космических систем микроспутников // Труды XVI Международной конференции “Проблемы управления и моделирования в сложных системах”, Самара, 30 июня-03 июля 2014г. – Самара: СНЦ РАН, 2014. – С. 513-518.

В статье описывается концепция применения сервисно-ориентированной архитектуры для развертывания в сети Internet распределенной системы, предназначенной для предоставления различных услуг на оборудовании группировки микроспутников, что позволит создать платформы для взаимодействия участников рынка космических услуг. Описываются основные компоненты системы и возможные протоколы взаимодействия. Обосновываются преимущества использования сервисно-ориентировнной архитектуры.

А.Б. Иванов, А.А. Жиляев, И.В. Майоров, Е.В. Симонова, П.О. Скобелев, В.С. Травин, В.К. Скирмунт, Н.Р. Стратилатов, С.В. Тюлевин. Адаптивное планирование сеансов связи малых космических аппаратов в сети наземных спунктов приема информации на основе мультиагентных технологий // XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014, Москва,16 – 19 июня 2014 г.

Рассматривается задача построения эффективного механизма оперативной передачи данных на сеть наземных пунктов приема информации для сети маломассогабаритных космических аппаратов в условиях ограничений на прием, в том числе возникающих внепланово. Предлагается мультиагентный подход к решению данного класса задач. Описываются онтология, агенты и протоколы взаимодействия между компонентами космической системы, а также преимущества предлагаемой системы.

А.В. Соллогуб, П.О. Скобелев, Е.В. Симонова, М.Е. Степанов, А.А. Жиляев, А.В. Царев. Логика работы агентов в интеллектуальной системе распределенного управления группировкой малоразмерных космических аппаратов // Труды XV Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах», Самара, 25-28 июня 2013г. – Самара: Самарский научный центр РАН, 2013. – С. 383-390.

В статье описываются новые принципы организации взаимодейтсвия агентов, принимающих решения на основе онтологии и мультиагентных технологий. Описывается логика взаимодействия агентов в интеллектуальной системе для распределенеого управления группировкой малоразмерных космических аппаратов (МКА). Приводятся примеры сценариев выполнения экспериментов в системе.

Симонова, Е.В. Мультиагентное планирование потоков данных в сети наноспутников и наземных станций / Е.В. Симонова, А.А. Жиляев, А.Б. Иванов, П.О. Скобелев, И.В. Майоров // Труды международной научно-технической конференции «Перспективные информационные технологии (ПИТ-2013)», Самара, 4 — 6 декабря 2013 г. – Самара: Самарский научный центр РАН, 2013. – С. 365-369.

Представляется распределенный подход к управлению группировкой космических аппаратов дистанционного зондирования Земли в реальном масштабе времени. Для исследования методов коллективного управления подвижными объектами в группировке разработана интеллектуальная система, построенная на основе мультиагентных технологий и онтологий с использованием метода согласованного взаимодействия подвижных агентов, в котором задачи и роли каждого спутника в группе могут адаптивно изменяться в зависимости от ситуации. Для описания знаний, используемых агентами при решении задач, используется онтологический подход. Приводятся результаты экспериментальных исследований моделей групповых операций малых космических аппаратов, показывающие преимущества разработанного подхода.

Соллогуб А. В., Скобелев П. О., Симонова Е. В., Царев А. В., Степанов М. Е., Жиляев А.А. Интеллектуальная система распределенного управления групповыми операциями кластера малоразмерных космических аппаратов в задачах дистанционного зондирования Земли // Информационно-управляющие системы. – 2013. №1(62). – С. 16-26.

Рассматривается распределенный подход к решению задачи управления групповыми операциями кластера малых космических аппаратов. Предлагается классификация кластеров. Описывается интеллектуальная система управления группировкой космических аппаратов, разработанная на основе мультиагентных технологий и онтологий. Приводятся результаты экспериментальных исследований моделей групповых операций малых космических аппаратов, показывающие преимущества разработанного подхода.

Соллогуб А. В., Скобелев П. О., Симонова Е. В., Царев А. В., Степанов М. Е. Модели для решения сетецентрических задач планирования и управления групповыми операциями кластера малоразмерных космических аппаратов при решении задач дистанционного зондирования Земли. // Информационно-управляющие системы №1 (56). — 2012. – С.34 – 38.

Предлагаются модели бортовой базы знаний для агентов — малоразмерных космических аппаратов по разделу «условия видимости», используемые при решении большого количества задач планирования и управления групповыми операциями, выполняемых кластером малоразмерных космических аппаратов без привлечения наземных служб. Данные модели можно рассматривать как элементы «встроенной самоорганизации» систем управления кластером.

Соллогуб А. В. Скобелев П. О., Симонова Е. В., Степанов М.Е., Царев А.В. Проблемы автономного согласованного межспутникового взаимодействия в гетерогенных мультиагентных системах МКА ДЗЗ // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2012. № 4. С. 65 – 70.

Рассматриваются вопросы автономного согласованного межспутникового взаимодействия в мультиагентных системах малоразмерных космических аппаратов (КА)дистанционного зондирования Земли, имеющих не регулярную структуру, при решении малоразмерными КА пакета задач с использованием в качестве ретрансляторов системы из трех КА, расположенных на орбите. Взаимодействие может быть обеспечено при наличии распределенной по агентам системы бортовых баз знаний, структура которых определяется решаемыми при взаимодействии задачами.

Соллогуб, А.В. Оценка эффективности кластера малых космических аппаратов дистанционного зондирования Земли / А.В.Соллогуб, П.О.Скобелев, Е.В.Симонова, М.Е.Степанов, А.В.Царев, А.А.Жиляев // Информационно-управляющие системы. – 2012, №5(60). – С. 24 – 28.

Предлагаются модели оценки эффективности при формировании кластера малых космических аппаратов для мониторинга поверхности Земли в целях обеспечения требований по оперативности доставки информации потребителю и надежности решения функциональных задач.

Скобелев П. О., Соллогуб А. В., Иващенко А. В., Симонова Е. В., Степанов М. Е., Царев А. В Мультиагентные технологии в задачах дистанционного зондирования Земли // Труды XIII Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах» Самара, 2011. С.426-434.

В статье рассматриваются основные принципы работы мультиагентной системы дистанционного зондирования Земли. Для реализации мультиагентного подхода к управлению коллективом подвижных объектов разработана мультиагентная система в виде множества работающих асинхронных (квазипараллельно) со-программ, представляющих собой «легких» агентов, использующих онтологию для представления знаний предметной области и общую память объектов данных (сцену), отражающих текущую ситуацию во внешней среде, а также формирующих сети связей в ходе прямых переговоров.

Соллогуб А. В., Скобелев П.О., Иващенко А. В., Симонова Е. В., Степанов М. Е., Царев А. В. Решение задач дистанционного зондирования Земли с применением мультиагентных технологий. // Вестник Самарского государственного технического университета, серия «Технические науки». 2010. №7 (28). – С. 47-54.

Рассматривается мультиагентный подход к организации взаимодействия космических аппаратов (КА) дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) в реальном маштабе времени. Описываются модели и алгоритмы, лежащие в основе мультиагентного взаимодействия КА ДЗЗ, объектов наблюдения, Земли и Солнца.