К.т.н. А.П. Пеньков, д.т.н. В.С. Хандецкий, Д.С. Емельянов

Днепропетровский национальный университет

Обобщенный анализ автоматизированных транспортных средств

Вступление. В современной человеческой деятельности практически не существует таких отраслей, которые не соприкасались бы с автоматизированными транспортными средствами. Разносторонность этих отраслей требует всё новых и новых видов автоматизированных транспорта, которые зачастую несхожи между собой. Проектирование таких систем является сложной задачей. Для обеспечения их динамичного развития как в Украине, так и в мире в целом, целесообразно рассмотрение вопроса о принципах транспортных средств [1,2,3,4].

Формализация проблемы. Для удобства анализа введём обобщённое название автоматизированного транспортного средства – "самодвижущийся робот" (СР). И применим термин СР для технических систем различной сложности, которые при взаимодействии с окружающей средой (ОС) обеспечивают своё перемещение по какой-либо траектории [5,6].

Постановка задачи. Для проведения общего анализа и формализации задачи, используем общесистемные критерии оценки в виде модели "что, чем и как" обрабатывается в системе. Проанализируем следующие классы СР: самолёт-ракета в воздушной, водной и безвоздушной среде Земли по сложной траектории в координатах X, Y, Z; корабль (судно) на жидкой среде по координатам X, Y; подводная лодка в жидкой среде по сложной траектории в координатах X, Y, Z; дорожный транспорт (автотранспорт) на твёрдой среде по координатам X, Y, ограниченной системой автодорог; сельскохозяйственный и военный транспорт специального назначения (вездеходы) на твёрдой среде по координатам X, Y, ограниченной задаваемой прямоугольной моделью самодвижения (с заданным квадратом движения); железнодорожный транспорт на твёрдой среде по координатам X, Y, ограниченной системой рельсовых железных дорог; спутниковые устройства в околоземной среде по сложной траектории в координатах X, Y, Z; специальные устройства (проходческие комбайны) во внутри-земной среде по сложной траектории в координатах X, Y, Z.

Указанным перечнем определён набор восьми классов СР. Указанное число "восемь" соответствует одному из чисел ряда Фибоначчи, определяющего объективность делимости систем. Поэтому обозначенный перечень классов СР можно считать объективно правильным.

Решение задачи. Для выявления критериев оценки ограничений на траекторию, используем систему координат (рис. 1). С использованием общесистемных критериев классы СР представляются в табличном виде (табл. 1).

Рис. 1 – Система координат оценки ограничений на траекторию СР

Таблица 1

Классы СР с использованием общесистемных критериев

№	Классы СР	ОС перемещения СР	Система коорди-нат СР в ОС	Кратность простран-ства координат	Ограничения на траекторию в системе координат
					±x	±y	±z
1	Самолёт	Воздушная	x, y, z	3	Нет	Нет	Нет
	Ракета	Воздушная, водная
2	Корабль, судно	На жидкой	x, y	2	Нет	Нет	Да
3	Подводная лодка	Жидкая	x, y, -z	3	Нет	Нет	Да, +z
4	Дорожный транспорт (автотранспорт)	На твёрдой	x, y	2	Нет, в пределах автодорог		Да
5	Сельскохозяй-ственный и военный транспорт специального назначения (вездеходы)	На твёрдой	x, y	2	Нет	Нет	Да
6	Железнодорож-ный транспорт	На твёрдой	x, y	2	Нет, в пределах системы рельсовых железных дорог		Да
7	Спутниковые устройства	Воздушная и безвоздушная	x, y, z	3	Нет	Нет	Нет
8	Специальные устройства (проходческие комбайны)	Твёрдая	x, y, -z	3	Нет	Нет	Да, +z

Выводы. Выявлены типовые "8 классов СР", и качественные критерии их оценки: "ОС перемещения СР", "система координат СР в ОС", "кратность пространства координат", "ограничения на траекторию в системе координат", и их жесткая взаимосвязь. Также видно, что любая система транспортного средства реализует определённую типовую абстрактную математическую модель "траектории". Отсюда следует, что при проектировании любого транспортного средства необходима формализация процесса перехода от "реализуемой траектории" к "реализуемым функциям", и далее – к элементам в "устройстве управления". Рассмотренная типовая модель классов СР должна рассматриваться при их разработке и модернизации.

Литература

1. Винер Н. Кибернетика и общество. – М.: Издательство иностранной литературы, 1958.

2. Denison E. Accounting for Slower Economic Growth: The United States in the 1970’s. –1979.

3. Эйрис Р., Миллер С. Перспективы развития робототехники. – М.: "Мир", 1986. – с.256.

4. Kendrick J.W., Grossman E. Productivity in the United States: Trends and Cycles. Johns hopkins Press, Baltimore, Md., 1980.

5. Горохов В. Г. Методологический анализ системотехники. – М.: Радио и связь, 1982. – 160 с.

6. Краснощеков П. С., Петров А. А., Федоров В. В. Информатика и проектирование. - М.:Знание, 1986. – 48 с.