Только Word
Реферат
1 Анализ поставленной задачи и методов решения 8
1.1 Описание задачи 8
1.1.1 Постановка задачи 8
1.2 Координатная плоскость 8
1.2.1 Декартова система координат 9
1.2.2 Полярная система координат 9
1.2.3 Цилиндрическая система координат 11
1.2.4 Сферическая система координат 12
1.2 Алгоритмы поиска пути 13
1.2.1 Алгоритм поиска пути A-Star 14
1.2.2 Алгоритм Дейкстры 16
1.2.3 Волновой алгоритм 17
1.3 Выбор средств разработки 19
1.3.1 Язык программирования Java 19
1.3.2 Метод восходящего программирования 21
1.3.3 Отладка и тестирование во время разработки 21
1.3.4 Выбор средств графического отображения 22
1.3.5 Интегрированная среда разработки 23
2 Шестигранники 26
2.1 Применение шестиугольников в играх 27
2.2 Геометрия шестигранников 28
2.2.1 Координаты смещений 31
2.2.2 Кубические координаты 33
2.2.3 Осевые координаты 35
2.2.4 Преобразование координат 36
2.2.5 Определение соседних шестиугольников 38
2.2.6 Перемещение по диагонали и расстояния 40
3 Разработка алгоритма поиска пути 43
3.1 Описание алгоритма 45
3.2 Движение дрона 49
4 Разработка программы 51
4.1 Описание классов, их полей и методов 51
4.1.1 Класс Hexagon_help 51
4.1.2 Класс Hexagon 52
4.1.3 Класс Drone 55
4.1.4 Класс PathNode 57
4.1.5 Класс Workspace 58
5 Результаты работы программы 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 65
ПРИЛОЖЕНИЕ А 66
Приложение А1: файл Config.java 66
ПриложениеА2: файл Drone.java 67
ПриложениеА2: Файл HexagonField.java 77
ПриложениеА3: Файл PathNode.java 79
Приложение А4: Файл Point.java 88
ПриложениеА5: Файл Hexagon.java 89
ПриложениеА6: Файл Hexagon_help.java 99
ПриложениеА7: Файл Workspace.java 100
ПРИЛОЖЕНИЕ B 107
Приложение B1: Схема алгоритма метода findPath 107
Приложение В2: Схема алгоритма nextStepPath 110
ПРИЛОЖЕНИЕ С 111
В современном мире всё больше развивается робототехника и, в частности, малая авиация. Сферы применения дронов крайне обширны. Автоматизированный дрон способен самостоятельно определить цель и проложить к ней маршрут, способен предоставлять информацию об объекте наблюдения и выполнять различные приказы по взаимодействию с целью. Применение малых автономных единиц экономически очень выгодна – не требуется специальное обучение большого количества персонала, каждое устройство в производстве относительно дешево, а алгоритмы автоматической навигации позволяют значительно упростить управление.
Рой автоматизированных дронов способен препятствовать взлету самолета или вертолета, а каждый дрон отдельно способен производить мониторинг местности. В гражданской сфере применения дроны способны контролировать траффик на дорогах, доставлять небольшие грузы и докладывать о воздушной обстановкеи чрезвычайных ситуациях.
В процессе работы были определены и сформулированы требования к решению поставленной задачи, методика решения и инструменты реализации.
Разработан алгоритм навигации, позволяющий автономным единицам окружать цель независимо от других, с возможностью адаптироваться к изменениям на местности при отсутствии централизованного управления.
Были изучены особенности геометрии шестиугольников, исследованы и изучены алгоритмы поиска пути, такие как волновой алгоритм, алгоритм А*, алгоритм Дейкстры.
Данный алгоритм с определенными доработками может быть использован для навигации автономных роботов на местности. Алгоритм может быть применен в различных гражданских и военных целях. При дальнейшей разработке алгоритма возможно добавление третьего измерения, возможности построения более сложных маневров, применение различных тактик при перемещении.
Разработанный алгоритм может найти применение в малой военной и гражданской авиации.
Выполненная работа полностью соответствует полученному заданию и может быть использована в различных проектах по созданию распределенного искусственного интеллекта.
