Alokace úloh týmu heterogenních bezpilotních prostředků

Abstract

Tato práce se zabývá problematikou přidělování úloh v týmu heterogenních bezpilotních prostředků (UAV). Definuje koncept operací pro širokou škálu misí, které mohou být prováděny týmem UAV. Koncept operací zahrnuje mise jako mapování, hlídky, sledování cíle, vyhledávání a další. Práce pak zavádí formalizaci těchto misí, UAV, prostředí a základních úloh, na něž jsou mise rozkládány. Při řešení problematiky alokace úloh na UAV se, ve formě automatizovaného plánovacího jazyka PDDL, využívají nedávné pokroky v oblasti obecného plánování. Součástí práce je také přehled a srovnání dostupných PDDL plánovačů. Práce navrhuje architekturu systému pro plánování a alokaci úloh na UAV, která využívá PDDL plánovač a je schopna zvládnout širokou škálu misí v dynamickém světě, kde operátor může kdykoliv přidat nový úkol nebo ukončit existující. Navrhnutá architektura je implementována a integrována do AgentFly simulátoru. Na závěr je provedeno několik simulací s různými scénáři pro otestování navrhnutého systému.

This thesis addresses problem of task allocation in a heterogeneous team of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). The concept of operations is defined for a wide range of missions which can be executed by a team of UAVs. The concept of operations includes missions like mapping, patrol, tracking, search and other. Thesis then introduces a formalization for these missions, UAVs, environment and elementary tasks into which missions are decomposed. Recent advances in the field of general planning are used in form of an automated planning language PDDL to solve problem of tasks allocation. Overview and comparison of available PDDL planners in presented. Thesis proposes a system architecture for planning and task allocation that utilizes PDDL planner and is capable to handle a wide range of missions in a dynamic world where the operator can add a new mission or terminate existing one at any time. Proposed architecture is implemented and integrated within AgentFly simulator framework. Finally, several simulations with multiple scenarios are conducted to test capabilities of proposed system.