Методы формирования поведения и проектирования программного обеспечения обследовательского автономного подводного робота тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.11, доктор технических наук Инзарцев, Александр Вячеславович

• Инзарцев, Александр Вячеславович
• доктор технических наук
• 2012

Оглавление диссертации доктор технических наук Инзарцев, Александр Вячеславович

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. КЛАССЫ РЕШАЕМЫХ ЗАДАЧ.

1.1 Введение.

1.1.1 Области использования АНПА.

1.1.2 Функциональная структура вычислительной системы АНПА.

1.1.3 Взаимодействие оператора с АНПА.

1.2 Анализ областей применения АНПА.

1.2.1 Картографирование.

1.2.2 Поисковые задачи.

1.2.3 Обследовательские задачи.

1.2.4 Освещение подводной обстановки.

1.2.5 Групповые операции.

1.3 Проблемы подготовки программного обеспечения для АНПА.

Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. ОБЩИЙ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АНПА.

2.1 Особенности реализации вычислительной сети АНПА.

2.1.1 Функциональные требования к архитектуре.

2.2 Программные архитектуры систем управления.

2.2.1 Иерархическая архитектура.

2.2.2 Поведенческая архитектура.

2.2.3 Модель целесообразного поведения.

2.3 Общий подход к построению ПО.

2.4 Тактический уровень.

2.4.1 Особенности задачи управления на тактическом уровне.

2.4.2 Организация тактического уровня.

2.4.3 Структура агента тактического уровня.

2.4.4 Типичный состав библиотеки агентов тактического уровня.

2.4.5 Пример управляющей структуры.

2.5 Исполнительный уровень.

2.5.1 Особенности задачи управления на исполнительном уровне.

2.5.2 Поведенческие структуры исполнительного уровня.

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. СТРАТЕГИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ФОРМИРОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ АНПА.

3.1 Введение.

3.2 Существующие способы задания миссии.

3.2.1 Языковые средства.

3.2.2 Визуальные средства планирования.

3.2.3 Анализ существующих решений.

3.3 Императивные миссии.

3.4 Декларативные миссии.

3.5 Стратегический уровень.

3.6 Средства автоматизации подготовки заданий.

3.6.1 Графические средства формирования миссий.

3.6.2 Элементы покрытия акваторий для решения типовых задач.

3.6.3 Симулятор миссии.

Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ПО АНПА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ.

4.1 Введение.

4.2 Основные положения концепции отладки ПО.

4.3 Имитационный моделирующий комплекс.

4.3.1 Структура комплекса.

4.3.2 Особенности комплекса.

4.3.3 Отладка программного обеспечения с использованием ИО.

4.4 Примеры работы комплекса.

4.4.1 Отладка алгоритмов верхнего уровня.

4.4.2 Визуальная отладка миссий в среде моделирующего комплекса.

4.4.3 Использование программного ИО.

Выводы к главе 4.

ГЛАВА 5. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОЙ АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.

5.1 Поведения и алгоритмы работы исполнительного уровня.

5.1.1 Режимы движения и динамика АНПА.

5.1.2 Движение по вертикальным профилям в сложном рельефе.

5.1.3 Эквидистантное движение.

5.1.4 Практические результаты использования управляющих структур исполнительного уровня.

5.2 Библиотека агентов для решения поисково-обследовательских задач

5.2.1 Типовые траектории для покрытия акваторий сетью галсов.

5.2.2 Обследование искусственных протяженных объектов.

5.2.3 Дообследование посторонних объектов.

5.2.4 Приведение и стыковка АНПА с доковой станцией.

Выводы к главе 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы формирования поведения и проектирования программного обеспечения обследовательского автономного подводного робота»

Актуальность работы. Общепризнанно, что наиболее безопасным и эффективным путем исследования глубин Океана и выполнения различных подводных операций является использование технических средств, обеспечивающих косвенное присутствие человека под водой. Важную роль в этом играют автономные необитаемые подводные аппараты (АНПА). Работы по созданию и использованию АНПА в нашей стране были начаты в 1972 году под руководством М.Д. Агеева. Первоначально они велись в Институте автоматики и процессов управления Дальневосточного научного центра, а с 1988 года были продолжены во вновь организованном Институте проблем морских технологий ДВО РАН. За период 1972-2010 г.г. было создано более 20 экспериментальных и опытных образцов автономных, телеуправляемых и буксируемых аппаратов, способных работать на больших глубинах, а автономных — вплоть до предельных глубин океана.

АНПА нашли широкое применение во всем мире для выполнения самых разнообразных подводных работ, а их количество уже превысило тысячу экземпляров. Производимые АНПА работы можно разделить на поисковые (называемые также обзорно-поисковыми) и обследовательские (или поисково-обследовательские). В настоящее время подавляющее большинство выполняемых роботами операций принадлежит к задачам поискового класса: различные поисковые и спасательные работы, батиметрические, океанологические и экологические измерения и мониторинг, противоминные операции и другие.

Имеются также успехи в использовании АНПА для выполнения поисково-обследовательских операций. К ним можно отнести проведение автоматической инспекции подводных коммуникаций (особенно в районах подводных нефтегазовых промыслов), поиск источника экологического загрязнения акваторий, оконтуривание аномалий различной физической природы и другие. Идеологически поисково-обследовательские работы являются надмножеством работ обзорно-поискового класса. Функции робота при их осуществлении заключаются в обнаружении (идентификации) искомого объекта (аномалии) и выполнении каких-либо действий, связанных с уточнением состояния объекта. Подобные операции не могут осуществляться роботами с обычным программным управлением (поскольку все действия робота не могут быть описаны заранее) и требуют наличия на борту развитой системы формирования поведения. Система, обеспечивающая желаемое поведение робота, должна иметь возможность гибкого наращивания функциональности по мере появления новых задач обследования и бортовых сенсоров. При этом необходимо учитывать особенности работы АНПА, отличающие его от наземных, воздушных и космических беспилотных аппаратов. К таким особенностям следует отнести крайне ограниченный по информационной пропускной способности акустический канал связи с оператором (а во многих случаях - полное отсутствие связи), небольшой выбор сенсоров внешней среды (представленных, в основном, акустическими средствами), частичное или полное отсутствие карты района работ, а также отсутствие доступа к глобальной навигационной системе.

Построение развитых информационно-управляющих систем (ИУС) относится к числу наиболее важных задач при создании обследовательских АНПА. Значительный вклад в формирование этого направления внесли отечественные ученые М.Д. Агеев, B.C. Ястребов, Ю.И. Жуков, JI.B. Киселев, Ю.Г. Молоков, М.А. Кузьмицкий, О.С. Попов. Схожие по своей проблематике задачи стоят при разработке мобильных роботов. В области теории информационного обеспечения и управления мобильными роботами (в т.ч., полностью автономными) различного вида и назначения основополагающими являются работы Е.А. Девянина, C.JI. Зенкевича, И.А. Каляева, И.М. Макарова, Д.Е. Охоцимского, А.К. Платонова, Е.П. Попова, Е.И. Юревича. Широко известны работы зарубежных исследователей, таких как J.S. Albus, R. Arkin, J.G. Bellingham, R.A. Brooks, A .J. Healey, G.N. Saridis, T. Ura и других. Работы перечисленных авторов послужили созданию прочного теоретического фундамента для развития систем управления АНПА.

Автоматизация обследовательских работ позволила бы экономить существенные материальные ресурсы. Примером может служить автоматизированный экологический мониторинг акваторий или автоматическая инспекция состояния подводных коммуникаций (особенно, в районах подводных нефтегазовых промыслов). Применение АНПА для этих целей позволяет в сжатые сроки произвести обследование всей трассы прокладки подводных коммуникаций или произвести оценку состояния акватории, что ведет к существенному сокращению стоимости работ. Об актуальности такого рода исследований говорит, например, такой факт, что после катастрофы на нефтяных месторождениях в Мексиканском заливе в 2010 году компания British Petroleum выделила 500 млн. долларов для разработки комплекса мер по оценке состояния подводных коммуникаций с использованием для этих целей, в том числе, автономных аппаратов. Таким образом, задача создания ИУС, которая обеспечивала бы выполнение обследовательских работ с помощью АНПА, является актуальной.

Вместе с тем анализ публикаций показывает, что широкое практическое применение АНПА в новых областях ограничивается тем, что существующие системы управления ориентированы на решение задач обзорного класса. В одних случаях это проявляется в необходимости поддерживать постоянную информационную связь с оператором, изменяющим цели функционирования системы в процессе работы. В других - имеются ограничения, связанные со сложностью и неадекватностью формирования заданий для выполнения поисково-обследовательских работ.

На данном этапе успехи при выполнении обследовательских работ связаны, скорее, с демонстрацией потенциальных возможностей АНПА, а не с их широким использованием для этих целей. Данная ситуация обусловлена сложностью использования АНПА для таких применений обычными пользователями (не разработчиками) и недостаточной формализованностью поисково-обследовательского класса задач. Во многом это связано с тем, что подобные разработки носят отладочный, тестовый характер, требуют постоянной модификации программного обеспечения аппарата. Способы задания миссии и их низкая декларативность сложны для потенциальных пользователей АНПА и требуют присутствия разработчиков. Например, по словам Марка Коннолли (Mark Connolly), руководителя центра Naval Surface Warfare Center Panama City по тренировкам военных операторов по использованию АНПА Remus и Bluefïn 21: «.операторам АНПА очень не нравится, когда разработчики при них на скорую руку изменяют программное обеспечение и постоянно перенастраивают бортовые устройства.» [132].

Проблема является комплексной и заключается в следующем.

• Для обследовательских работ отсутствуют адекватные способы описания задания (миссии), а архитектура программного обеспечения информационно-управляющих систем аппаратов, в свою очередь, не поддерживает декларативных миссий, необходимых для возможности широкого использования АНПА. Недостаточная формализация поисково-обследовательского класса задач и, как следствие, способы задания миссии и их низкая декларативность сложны для потенциальных пользователей АНПА.

• Имеет место слабая методологическая проработка вопросов согласованного выполнения нескольких операций во время обследования, что необходимо при организации сложного поведения АНПА.

• Процессы обнаружения и обследования объектов носят экспериментальный характер и недостаточно проработаны.

Важность задач, стоящих перед АНПА, наличие ряда перечисленных выше нерешенных проблем определяют актуальность исследований диссертационной работы, решающей крупную научно-практическую задачу формирования поведения АНПА для возможности выполнения операций обследовательского класса.

Целью диссертации является решение комплексной проблемы, связанной с разработкой и исследованием методов формирования поведения и описания задания (миссии), а также принципов построения программного обеспечения ИУС для АНПА, выполняющего широкий спектр поисково-обследовательских работ. Особое внимание уделяется применимости предлагаемых подходов для разработки ИУС АНПА на базе стандартных малопотребляющих индустриальных одноплатных компьютеров.

Для достижения указанной цели были определены и решены следующие задачи.

1. Разработка концепции построения программной архитектуры информационно-управляющей системы обследовательского АНПА на базе иерархического и поведенческого подходов, обеспечивающей удовлетворение основных требований по назначению в условиях наличия ограничений на вычислительные ресурсы ИУС.

2. Разработка методов построения и алгоритмов функционирования тактического и исполнительного уровней системы управления с применением подходов поведенческой робототехники.

3. Создание методов и средств формирования миссий различных классов на базе набора (библиотеки) агентов тактического уровня.

4. Разработка, исследование и реализация алгоритмов функционирования ключевых агентов и поведений тактического и исполнительного уровней ИУС для решения комплекса задач автоматического обследования искусственных протяженных объектов.

5. Разработка способов отладки создаваемого для АНПА программного обеспечения с использованием интегрированной программной системы, включающей: моделирующий комплекс, имитатор оборудования, средства подготовки миссии АНПА и программное обеспечение ИУС АНПА, объединенные на базе созданной программной платформы. 6. Реализация и исследование разработанных методов и программных средств в действующих АНПА при выполнении экспериментальных и опытных работ.

Предметом исследования являются принципы организации и функционирования программного обеспечения ИУС обследовательского АНПА.

Методы исследований. Проведённые исследования базируются на основных положениях теории и практики построения информационно-измерительных и управляющих систем, методах компьютерного моделирования и вычислительной геометрии, теории программирования, общей теории систем, анализа изображений, математической логики.

Достоверность полученных результатов обеспечивается вычислительными методами верификации предлагаемых решений, а также подтверждается результатами реализации методов и алгоритмов управления, проведенными морскими испытаниями и опытной эксплуатацией более десяти различных АНПА.

Научная новизна работы заключается в разработке методов формирования поведения и описания задания (миссии), а также принципов построения программного обеспечения ИУС для АНПА, решающего задачи обследовательского характера. Получены следующие научные результаты.

• В работе впервые представлено в систематизированном виде и обобщено многообразие задач для обследовательского АНПА, что отражено в требованиях к структуре ИУС и методам формирования поведения.

• Разработана концепция построения программной архитектуры системы управления обследовательского АНПА, существенно расширяющая возможности АНПА при решении обследовательских задач различных классов в условиях наличия ограничений на вычислительные ресурсы ИУС.

• В рамках предложенной концепции для ИУС АНПА разработана методика применения подходов поведенческой робототехники на различных уровнях функциональной трехуровневой архитектуры системы управления, что обеспечивает нетрудоёмкое наращивание функциональности по мере появления новых задач и аппаратных средств.

• Обоснован подход к построению компонентов тактического уровня. Библиотека компонентов (агентов), получаемая в результате функциональной декомпозиции целевой задачи, составляет базу для декларативного описания миссии, что позволяет осуществлять настройку АНПА под различные типы обследовательских задач.

• Разработано формальное описание миссий для АНПА с использованием декларативной нотации, опирающейся на библиотеку агентов тактического уровня и позволяющей представлять миссии поискового и обследовательского классов в виде списка задач для решения. Это повышает уровень абстракции миссии и обеспечивает использование всех текущих возможностей АНПА.

• Разработаны, исследованы и реализованы алгоритмы функционирования ключевых агентов и поведений тактического и исполнительного уровней ИУС, обеспечивающих решение широкого спектра обзорно-поисковых и ряда новых обследовательских задач.

• Для решения комплекса задач развития и сопровождения программного обеспечения ИУС обследовательского АНПА разработаны принципы построения и методика применения интегрированной программной системы, включающей: моделирующий комплекс, имитатор оборудования, средства подготовки миссии и программное обеспечение ИУС АНПА, объединенные на базе созданной программной платформы.

Научная и практическая значимость. Полученные в работе теоретические и экспериментальные результаты основаны на опыте создания и эксплуатации систем управления различных подводных аппаратов ИПМТ ДВО

РАН. Работы осуществлялись в 1986-2010 годах в рамках государственной и региональной научной программы «Мировой Океан», НИР «Разум», НИР «Гуашь»; программ международного сотрудничества; НИР «Разработка технологии создания интеллектуальных подводных роботов на основе реконфигурируемых системных архитектур и высокоточных методов навигации и управления», № гос. регистрации 01.2006 06513»; ряда НИР и ОКР, выполненных в рамках Гособоронзаказа, а также при поддержке грантов РФФИ и ДВО РАН: №06-08-07118-3, №07-08-00596-а, №08-08-08043-3, №0908-08016-3, №06-11-04-03-002, №06-111-А-01-010, №09-П-СО-3-001, №09-1-ОЭММПУ-08, №09-Ш-А-01-006.

В рамках перечисленных программ и проектов осуществлялась теоретическая и практическая разработка программного обеспечения ИУС АНПА и методов решения конкретных задач. Во всех разработках использованы полученные результаты по методам построения программной архитектуры систем управления АНПА и данные вычислительных и натурных экспериментов по построению алгоритмов управления АНПА для выполнения обзорно-поисковых и обследовательских работ.

Полученные результаты дают более общее и полное представление о задачах и методах управления АНПА, что позволяет применять их при создании новых универсальных аппаратов и разработке перспективных проектов. Использование предложенной архитектуры существенно расширяет возможности АНПА при решении задач обследовательского и поискового характера. Разработанный способ формирования заданий для АНПА обеспечивает формальное описание миссий АНПА для различных классов задач.

Реализация результатов работы и внедрения. Методы формирования поведения, описания задания (миссии), а также принципы построения программного обеспечения ИУС внедрены в АНПА, разработанных для войсковой части 40056 МО РФ, МЧС России, а также в ряде зарубежных проектов. Результаты работы поэтапно реализованы в следующих АНПА:

• в ИПМТ ДВО РАН: МТ-88 (1985-1989), МТ-ГЕО (1989-1990), «Разум-1(2)» (1990-1992), «Клавесин-М» (МТ-98) (1997-2004), ММТ-2000 (2005), «Клавесин» (2005), «Пилигрим» (2009), и некоторых других;

• по программам международного сотрудничества: CR-01 (1991-1997), CR-02 (1998-2003) (совместно с Шеньянским Институтом автоматики Китайской Академии наук), TSL (1994-1995) (фирма Hibbard Marine, США), ОКРО-6000 (1993-1998) (совместно с корпорацией DAEWOO, Южная Корея).

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах.

• Международные конференции: Pacific Congress on Marine Science and Technology /PACON/ (1990, Tokyo, Japan,); MTS/IEEE OCEANS (1995, San Diego, USA; 2005, Washington, D.C., USA; 2006, Boston, MA, USA; 2008, Kobe, Japan; 2011, Big Island of Hawaii, USA); Unmanned Untethered Submersible Technology /UUST/ (1997 и 2005, New Hampshire, USA,); Underwater Mining Institute /UMI/ (2003, Korea, Jeju-do); ISOPE Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium (2004, Vladivostok, Russia); 7th International Symposium on Marine Engineering (2005, Tokyo, Japan); International Conference on Subsea Technologies /SubSeaTech/ (2007 и 2009, St. Petersburg, Russia); 15th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (2008, Saint Petersburg, Russia); International Symposium on Underwater Technology /UT/ (2009, Wuxi, China; 2011, Big Island of Hawaii, USA).

• Всероссийские (всесоюзные) конференции, школы и семинары: Всесоюзное совещание «Технические средства и методы изучения океанов и морей» (1985, Геленджик; 1989, Москва); Всероссийская научно-техническая конференция «Современные методы и средства океанологических исследований» /МСОИ/ (2003 и 2005, Москва);

Всероссийская научно-техническая конференция «Технические проблемы освоения мирового океана» /ТПОМО/ (2005, 2007, 2009, Владивосток,); IV Всероссийская конференция «Математика, информатика, управление» /МНУ/ (2005, Иркутск); Международная научная конференция «Системный анализ, управление и навигация» (2009 и 2010, Крым, Евпатория); Всероссийская научно-техническая конференция «Научное и техническое обеспечение исследований и освоения шельфа Северного Ледовитого океана» (2010, Новосибирск); Всероссийская научно-практическая конференция «Перспективные системы и задачи управления» (2010, Домбай; 2011, Таганрог).

Публикация результатов работы. Основные положения диссертации отражены в 89 публикациях, включая четыре коллективных монографии, восемь статей в журналах из перечня ВАК РФ, 24 статьи в сборниках и журналах, десять докладов на Международных конференциях и шесть докладов на Всероссийских (всесоюзных) конференциях и совещаниях.

Под руководством автора и по тематике исследований защищены две кандидатские диссертации: «Разработка алгоритмов поиска и обследования искусственных протяженных объектов с помощью автономного необитаемого подводного аппарата» (специальность 05.13.18) и «Построение отказоустойчивых бортовых систем управления автономными необитаемыми подводными аппаратами» (специальность 20.02.14).

Личный вклад автора. Результаты, составляющие основное содержание диссертации, получены автором самостоятельно. Практическая реализация предложенных методов и подходов обеспечивалась как лично автором, так и совместно с сотрудниками лаборатории, руководимой автором (они являются соавторами соответствующих публикаций).

В монографиях [4] и [8] автором написаны главы 3, 4 и 2, 5 соответственно. В монографии [94] - разделы 1.4.3 и 1.4.4. Автор является редактором сборника статей [164], размещенного в открытом доступе. Шесть работ написаны без соавторов [35, 36, 37, 38, 39, 159].

В публикациях, выполненных в соавторстве, автор внес следующий вклад: [14, 46, 48, 51, 65, 162, 163, 165, 164] - постановка задачи, алгоритмы обследования протяженных объектов, проведение натурных экспериментов и внедрение полученных решений в систему управления АНПА в качестве базовых элементов тактического уровня; [3, 65, 66, 68, 70, 158, 166] -разработка и моделирование алгоритмов управления; [25, 47, 57, 58, 67, 141, 167, 168] - особенности реализации системы управления АНПА; [18, 49, 55] -разработка архитектуры моделирующего комплекса и возможность его использования для тестирования программного обеспечения АНПА; [11, 13, 15, 53, 54, 56, 59, 111, 161, 191] - постановка задачи и обоснование подходов к решению; [10, 11, 107] - язык управления АНПА предложен как интерфейс для сетей Петри; [13, 15, 41, 50] - концепция графического редактора миссии для АНПА и постановка задачи; [23, 43, 45] - анализ различных конфигураций вычислительных сетей АНПА.

В работах ИПМТ ДВО РАН по созданию подводных роботов автор в разное время являлся программным архитектором и заместителем главного конструктора, ответственным за разработку программного обеспечения систем управления АНПА.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Основное содержание составляет 256 страниц, в том числе 95 иллюстраций. Список литературы включает 219 наименований.

Заключение диссертации по теме «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей», Инзарцев, Александр Вячеславович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В результате проведенных исследований, обобщения опыта проектирования и эксплуатации программного обеспечения систем управления для АНПА сформулированы положения, позволившие решить крупную научно-практическую задачу формирования поведения АНПА для выполнения операций обследовательского класса. Данная проблема имеет важное народнохозяйственное и оборонное значение, поскольку ее решение позволяет значительно расширить функциональные возможности и области применения подводных автономных робототехнических систем.

В работы получены следующие результаты:

1. Разработана концепция построения программной архитектуры системы управления обследовательского АНПА, предполагающая использование как иерархических, так и поведенческих управляющих структур. Использование предложенной архитектуры существенно расширяет возможности АНПА, позволяя решать обследовательские задачи различных классов в условиях имеющихся ограничений на вычислительные ресурсы ИУС.

2. В рамках предложенной концепции для бортовой вычислительной сети АНПА разработана методика применения поведенческого подхода на различных уровнях функциональной трехуровневой архитектуры системы управления. При этом управляющие структуры исполнительного уровня имеют постоянный состав, а на тактическом уровне формируются переменные структуры, образуемые на базе разработанной библиотеки агентов. Использование предложенной методики обеспечивает нетрудоёмкое наращивание функциональности по мере появления новых задач и аппаратных средств.

3. Обоснован подход к построению библиотеки агентов тактического уровня на основе функциональной декомпозиции целевого класса задач. Действия робота формируется в терминах агентов, составляющих библиотеку, что обеспечивает базу для создания декларативных миссий. Разработана и исследована структура агента, включающая локальную модель среды, средства планирования действий на базе этой модели и анализа используемой информации для определения работоспособности агента.

4. Разработано формальное описание миссий для АНПА с использованием декларативной нотации, опирающейся на библиотеку агентов тактического уровня и позволяющей представлять миссии поискового и обследовательского классов в виде списка задач для решения. При этом нотация использует явное описание управляющих структур, формируемых на тактическом уровне и необходимых для решения конкретной задачи. Использование данной нотации повышает уровень абстракции миссии, выразительность её описания и в совокупности с применением развивающейся библиотеки агентов обеспечивает гибкое наращивание возможностей АНПА.

5. Разработаны принципы построения и методика применения интегрированной программной системы, включающей: моделирующий комплекс, имитатор оборудования, средства подготовки миссии АНПА и программное обеспечение ИУС АНПА, объединенные на базе созданной программной платформы. Использование интегрированной системы на этапах разработки и эксплуатации АНПА позволяет:

• существенно ускорить разработку и внедрение новых методов управления и обработки сенсорной информации за счет отладки создаваемых компонентов непосредственно в программной среде ИУС АНПА;

• осуществлять верификацию, а также наглядное представление готовящихся миссий;

• организовать обучение операторов АНПА с использованием штатного программного обеспечения ИУС.

6. С использованием предложенного подхода создана библиотека агентов для решения широкого спектра обзорно-поисковых, а также ряда обследовательских задач (комплекс задач автоматической инспекции искусственных протяженных объектов). Для агентов, осуществляющих инспекцию искусственных протяженных объектов, разработаны алгоритмы обнаружения объекта на основе интегральной обработки данных от сенсоров, функционирующих с использованием различных физических принципов.

7. Полученные в работе результаты в области разработки программного обеспечения были использованы при реализации ИУС АНПА (как опытных, так и серийных) в ИПМТ ДВО РАН: МТ-88, МТ-ГЕО, «Разум-1(2)», Т8Ь, СБ1-01, ОКРО-бООО, СЯ-02, «Клавесин-М» (МТ-98), ММТ-2000, «Клавесин», «Пилигрим» и некоторых других. Результаты натурных экспериментов и опытной эксплуатации АНПА, полученные при решении ряда новых практически важных задач, подтверждают правильность предлагаемых архитектурных и программных решений.

В заключении автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность за помощь, полезные обсуждения, идеи и замечания член-корреспонденту РАН Л.А. Наумову, д.т.н. Л.В. Киселеву, д.т.н. Ю.В. Матвиенко, зав. отделом Н.И. Рылову, член-корреспонденту РАН А.Ф. Щербатюку, а также всем коллегам, чей коллективный труд по созданию автономных подводных роботов в ИПМТ ДВО РАН так или иначе сказался на результатах настоящей работы.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Инзарцев, Александр Вячеславович, 2012 год

1. Агеев М.Д., Касаткин Б.А., Киселёв Л.В. и др. Автоматические подводные аппараты / Л.: Судостроение, 1981, 224 с.

2. Подводные роботы и их системы / Под общ. ред. чл.-корр. М.Д. Агеева. Владивосток, 1988.

3. Агеев М.Д., Инзарцев A.B., Киселев Л.В. Некоторые вопросы управления АНПА при обследовании подводных гор / в сб. «Морские технологии», вып. 3, Владивосток, 2000, С. 6-22.

4. Автономные необитаемые подводные аппараты / Под общ. ред. М.Д.Агеева. Владивосток: Дальнаука. 2000, 272с.

5. Агеев М.Д., Кукарских А.К. Электромагнитный гидролокатор для обнаружения и отслеживания протяженных объектов с борта АНПА / в сб. «Морские технологии», вып. 4, Владивосток, Дальнаука, 2001.

6. Агеев М.Д., Киселев Л.В. Есть ли экзотика в морских технологиях // Вестник Российской академии наук. 2005, том 75. № 8. С. 727-736.

7. Агеев М.Д. Оснащение и управление АНПА при обследовании подводных трубопроводов // Подводные технологии, №1, 2005, С. 68-72.

8. Автономные подводные роботы. Системы и технологии / М.Д. Агеев, Л.В. Киселев, Ю.В. Матвиенко и др.; под общ. ред. акад. М.Д.Агеева. Москва: Наука, 2005. 398 с.

9. Агеев М.Д. Создание автоматизированной сети океанографических измерений на основе АНПА с солнечной энергетикой // Подводные исследования и робототехника, №2, 2006, С. 5-12

10. Анисимов H.A., Коваленко A.A., Инзарцев A.B., Щербатюк А.Ф. Графическая среда для формирования программы-задания автономного подводного робота. / в сб. «Морские технологии», вып. 1, Владивосток, 1996, С. 6-20.

11. Анисимов H.A., Мельников В.Е., Тарасов Г.В., Харитонов Д.И., Хроленко П.В., Ваулин Ю.В., Инзарцев A.B., Щербатюк А.Ф.

12. Использование графического языка для формирования программы-задания автономного подводного робота / в сб. «Морские технологии», вып. 2, Владивосток, 1998, С. 38-56.

13. Багницкий A.B., Инзарцев A.B. Автоматизация подготовки миссии для автономного необитаемого подводного аппарата в задачах обследования акваторий // Подводные исследования и робототехника, №2(10), 2010, С. 17-24.

14. Багницкий A.B., Инзарцев A.B., Павин A.M., Мельман C.B., Морозов М.А. Модельное решение задачи автоматической инспекции подводных трубопроводов с помощью гидролокатора бокового обзора // Подводные исследования и робототехника, №1(11), 2011, С. 17-23

15. Беляев В.И. Обработка и теоретический анализ океанографических наблюдений / Киев, Наукова думка, 1973.

16. Бобков В.А., Борисов Ю.С. Восстановление траектории подводного аппарата и структуры среды по изображениям // Мехатроника, автоматизация, управление. №9, 2006, С. 25-31

17. Бобков В.А., Борисов Ю.С., Инзарцев A.B., Мельман C.B. Моделирующий программный комплекс для исследования методов управления движениемавтономного подводного аппарата // Программирование, 2008, том 34, №5, С. 257-266.

18. Борейко A.A., Воронцов A.B., Кушнерик A.A., Щербатюк А.Ф. Алгоритмы обработки видеоизображений для решения некоторых задач управления и навигации автономных подводных аппаратов // Подводные исследования и робототехника, №2(10), 2010. С. 17-24.

19. Бурдонов И.Б., Косачев A.C., Пономаренко В.Н., Шнитман В.З. Обзор подходов к верификации распределенных систем / Препринты Института системного программирования РАН, Препринт 16, 2006 г, С. 1-62.

20. Бычков И.В., Максимкин H.H., Ульянов С.А., Хмельнов А.Е., Андреев П.Э. Представление информации о состоянии внешней среды в системе управления подводного робота // Подводные исследования и робототехника, №2(6), 2008. С. 49-57.

21. Ваулин Ю.В., Щербатюк А.Ф. Система отслеживания протяженных объектов на основе телевизионной информации для подводного робота. // в сб. «Морские технологии», вып.З, Владивосток, 2000, С.80-91.

22. Ваулин Ю., Инзарцев А. Применение ОС QNX в подводной робототехнике // Современные технологии автоматизации, №3, 2002, С. 66-71.

23. Вельтищев В.В., Барзионов В.В., Горошков И.С., Засорин А.В. Тренажерный комплекс для подготовки операторов подводных аппаратов // Оборонная техника, № 8-9, 2001, С.75-80.

24. Волохин Ю.Г., Мельников М.Е., Школьник Э.Л. и др. Гайоты Западной Пацифики и их рудоносность / М.: Наука, 1995, 368 с.

25. Гаврилов А.В., Новицкая Ю.В. Гибридные интеллектуальные системы / The International Conference "Information systems and technologies" IST'2003. Proceedings. Novosibirsk. 2003. Vol. 3. P. 116-122.

26. Горнак B.E., Инзарцев A.B., Львов О.Ю., Матвиенко Ю.В., Щербатюк А.Ф. ММТ-3000 новый малогабаритный автономный необитаемый подводный аппарат ИПМТ ДВО РАН. // Подводные исследования и робототехника, №1(3), 2007, С. 12-20.

27. Дорри М.Х., Корчанов В.М., Острецов Г.Э., Рощин А.А. Принципы разработки полномасштабных исследовательских стендов и пути их реализации на программном комплексе РДС / Сб.тр.ХХХШ Всероссийской конф. по управлению движением. ИПУ РАН, 2006.

28. Дорри М.Х., Рощин А.А. Инструментальный программный комплекс «Расчет Динамических Систем» средство моделирования и разработки алгоритмов управления // Проблемы управления. 2009. № 4. С.52-58.

29. Дуда Р., ХартП. Распознавание образов и анализ сцен. Москва: Мир. 1976. 412 стр.

30. Зенкевич Н.Л. Атлас фотографий дна Тихого Океана. / М.: Наука, 1970. 134 с.

31. Инзарцев A.B. Об одном алгоритме управления движением АПР вблизи дна с неизвестным рельефом / в сб. «Подводные роботы и их системы», Владивосток, 1987, С.156-171.

32. Инзарцев A.B. Структура программного обеспечения модуля управления АПР / в сб. «Подводные роботы и их системы», Владивосток, 1988, С. 4957

33. Инзарцев A.B. Инструментальная система программирования заданий для подводного робота МТ-88 / в сб. «Подводные роботы и их системы», Владивосток, 1990, С. 12-22.

34. Инзарцев A.B. Планирование поведения АНПА с использованием расслоенных структур управления / в сб. «Подводные роботы и их системы», вып. 5, Владивосток, 1992, С. 4-14

35. Инзарцев A.B. Система управления АНПА с открытой архитектурой / в сб. «Подводные роботы и их системы», Владивосток, 1995. С. 50-59

36. Инзарцев A.B., Данько Ю.В., Елесин В.Б., Паньков A.B. Интегрированная система хранения информации АНПА / в сб. «Морские технологии», Владивосток, 1996, С. 50-59

37. Инзарцев A.B., Сидоренко A.B., ЧудаковаМ.В. Графический редактор миссии автономного подводного аппарата / в сб. «Морские технологии», выпуск 2, Владивосток, 1998, С. 57-64.

38. Инзарцев A.B. Исследование и разработка программной среды системы управления автономного необитаемого подводного аппарата / Диссертация на соискание степени кандидата технических наук Владивосток, 1999

39. Инзарцев A.B., Львов О.Ю. Конфигурации вычислительных сетей автономных подводных аппаратов / в сб. «Морские технологии», выпуск 3, Владивосток, 2000, С. 46-55.

40. Инзарцев А., Львов О. Бортовые вычислительные сети автономных подводных роботов // Современные технологии автоматизации, №2, 2005, С. 68-74.

41. Инзарцев A.B., Львов О.Ю., Сидоренко A.B., Хмельков Д.Б. Архитектурные конфигурации систем управления АНПА // Подводные исследования и робототехника, №1. 2006. С. 18-30.

42. Инзарцев A.B., Каморный A.B., Львов О.Ю., Матвиенко Ю.В., Рылов Н.И. Применение автономного необитаемого подводного аппарата для научных исследований в Арктике // Подводные исследования и робототехника, 2007, №2, С. 5-14.

43. Инзарцев A.B., Павин A.M. Интегрированная система технического зрения и управления АНПА для поиска и обследования протяженных кабельных линий // Подводные исследования и робототехника, 2007, №2, С. 15-20.

44. Инзарцев A.B., Матвиенко В.Ю. Визуальная среда разработки заданий для автономных подводных роботов // Подводные исследования и робототехника, №1(5), 2008, С. 5-10.

45. Инзарцев A.B., Павин A.M. Управление автономным необитаемым подводным аппаратом при инспекции искусственных протяженных объектов // Мехатроника, Автоматизация, Управление, №4, 2008, С. 47-54.

46. Инзарцев A.B., Данько Ю.В. Графическое представление данных бортовых накопителей информации автономных необитаемых подводных аппаратов. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2009612755 от 29 мая 2009 г.

47. Инзарцев A.B., Данько Ю.В. Предстартовая верификация миссии (программы-задания) для автономных необитаемых подводных аппаратов. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2009614963 от 11 сентября 2009 г.

48. Инзарцев A.B., Сидоренко A.B., Сенин P.A., Матвиенко В.Ю. Комплексное тестирование программного обеспечения АНПА на базе имитационного моделирующего комплекса // Подводные исследования и робототехника, №1(7), 2009, С. 9-14.

49. Инзарцев A.B., Данько Ю.В. Графическое представление результатов диагностики бортовых систем для автономных необитаемых подводных аппаратов. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2009617153 от 11 февраля 2010 г.

50. Инзарцев A.B., Киселев Л.В., Матвиенко Ю.В. Навигация и управление автономных подводных роботов // Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск «Перспективные системы и задачи управления». -Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2010, № 3, С. 164-169.

51. Каляев И.А., Гайдук А.Р., Капустян С.Г. Распределенные системы планирования действий коллективов роботов. М: Янус-К, 2002 - 292 с.

52. Каляев И.А., Гайдук А.Р., Капустян С.Г. Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов. М: Физматлит, 2009. - 280 с.

53. Киселев JI.B., Львов О.Ю., Молоков Ю.Г. Имитаторы для стендовой динамической отладки систем подводного робота / в сб. «Подводные роботы и их системы», Владивосток, 1990.

54. Киселев Л.В., Юдаков A.A. Динамика подводного робота при траекторном обследовании объектов / в сб. «Подводные роботы и их системы», Владивосток. 1992. С.28-50.

55. Киселев Л.В. О некоторых нелинейных алгоритмах коррекции динамики АНПА / в сб. «Морские технологии», вып.1. Владивосток: Дальнаука. 1996. С.37-49.

56. Киселев Л.В., Инзарцев A.B., Медведев A.B. О некоторых особенностях динамической модели АНПА с элементами нечеткой логики / в сб. «Морские технологии», вып. 5, Владивосток, 2003, С. 18-31.

57. Киселев Л.В., Инзарцев A.B., Медведев A.B. Динамика АНПА с элементами ситуационного управления / Материалы VIII Межд. науч.-тех. конф. «Современные методы и средства океанологических исследований», Москва, 2003, С. 22-29.

58. Киселев Л.В., Инзарцев A.B., Матвиенко Ю.В. и др. Навигация и управление в подводном пространстве // Мехатроника, автоматизация, управление, 2004, № 5, С. 23-28.

59. Киселев JI.B., Ваулин Ю.В., Инзарцев A.B., Медведев A.B. Интегральные модели в задачах навигации и коррекции движения автономного подводного робота / Материалы IV Всеросс. конф. «Математика, информатика, управление» (МИУ'05), Иркутск, 1-5 ноя. 2005.

60. Киселев Л.В., Инзарцев A.B., Матвиенко Ю.В. Создание интеллектуальных АНПА и проблемы интеграции научных исследований //Подводные исследования и робототехника. №1. 2006. С.6-17.

61. Киселев Л.В., Инзарцев A.B., Медведев A.B. О некоторых задачах динамики и управления пространственным движением АНПА // Подводные исследования и робототехника, №2, 2006, С. 13-26.

62. Киселев Л.В., Медведев A.B. Исследование динамических свойств автономного подводного робота на основе типологии процессов и моделей нечеткого управления // Подводные исследования и робототехника, 2008, №1 (5), С. 16-23.

63. Киселев Л.В, Инзарцев A.B., Бычков И.В., Максимкин И.Н., Хмельнов А.Е., Кензин М.Ю. Ситуационное управление группировкой автономных подводных роботов на основе генетических алгоритмов // Подводные исследования и робототехника, №2(8), 2009, С. 34-43

64. Кузнецов О.Л., Матвиенко Ю.В., Рылов Н.И., Наумов Л.А. Опыт широкомасштабного поиска подводного потенциально опасного объекта в Охотском море // Подводные исследования и робототехника, 2010, №2 (10), С. 36-43.

65. Интеллектуальные системы автоматического управления / Под ред. И.М. Макарова, В.М. Лохина — M ФИЗМАТЛИТ, 2001 — 576 с — ISBN 59221-0162-5

66. Машиностроение: Энциклопедия / Ред. совет: К.В. Фролов (пред.) и др. -М: Машиностроение. Автоматическое управление. Теория: Т. 1-4 / Е.А. Федосов, A.A. Красовский, Е.А. Попов и др.; Под общ. ред. Е.А. Федосова. -2000.-688 с.

67. Микрин Е.А. Бортовые комплексы управления космическими аппаратами и проектирование их программного обеспечения. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 336 с. - ISBN 5-7038-2178-9.

68. Молоков Ю.Г., Зозулинский A.M. Сетевая архитектура бортовых систем АПР / в сб. «Подводные роботы и их системы», Владивосток, 1987.

69. Молоков Ю.Г. Вопросы организации бортового канала информационного обмена при построении сетевой архитектуры / в сб. «Подводные роботы и их системы», Владивосток, 1988.

70. Мун С.А., Щербатюк А.Ф. О некоторых алгоритмах сшивки подводных фото изображений, полученных с помощью АНПА / Материалы докл. II Всерос. науч.-техн. конф. «Технические проблемы освоения мирового океана». Владивосток: Дальнаука, 2007, С. 296-301.

71. Ньюэлл А. и Саймон Г. Информатика как эмпирическое исследование / в сб. «Лекции лауреатов премии Тьюринга» М.: Мир 1985.

72. Океанографическая энциклопедия. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 631 с.

73. Научный отчет по НИР «Разработка и исследование методов дальнего и ближнего приведения для АНПА», ИПМТ ДВО РАН, 1995 г.

74. Охоцимский Д.Е., Платонов А.К., Пряничников В.Е. Методика моделирования робота, перемещающегося в пространственной среде. // Известия АН СССР, Техническая кибернетика, 1980, №1.

75. Охоцимский Д.Е., Голубев Ю.Ф. Механика и управление движением автоматического шагающего аппарата / М.: Наука, 1984.

76. Павин A.M. Идентификация подводных протяженных объектов на акустических снимках гидролокатора бокового обзора // Приборы, Москва, №12, 2009, ISSN 2071-7865. С. 43-50.

77. Платонов А.К., Кирильченко A.A., Колганов М.А. Метод потенциалов в задаче выбора пути: история и перспективы. / Препринт ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. М., 2001.

78. Пшихопов В.Х. Аттракторы и репеллеры в конструировании систем управления подвижными объектами // Известия ТРТУ. Тематический выпуск «Перспективные системы и задачи управления». Таганрог, 2006. -№3(58).-С. 117-123.

79. Пшихопов В.Х. Аналитический синтез позиционно-траекторных систем управления подвижными объектами / Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, Таганрог, 2009

80. Сагалевич A.M. Океанология и подводные обитаемые аппараты. М.: Наука, 1987. 256 с.

81. Смирнов A.B., Армишев C.B. Исследования подводными роботами рифтовых и горных образований / в сб. «Технические средства изучения мирового океана». Институт океанологии им. П.П. Ширшова АН СССР, 1983. С. 95-98.

82. Океанология: средства и методы океанологических исследований / Г.В. Смирнов, В.Н. Еремеев, М.Д. Агеев и др.; Междунар. Ассоц. акад. наук;

83. РАН; Нац. акад. наук Украины. М.: Наука, 2005.-795 с. - ISBN 5-02033669-6.

84. Хорн Б.К. Зрение роботов. М: Мир, 1989. 487 с. ISBN: 5-03-000570-6.

85. Интеллектуальные роботы / под общей ред. Е.И. Юревича/ И.А. Каляев, В.М. Лохин, И.М. Макаров и др. М.: Машиностроение, 2007. - 360 е.: ил., ISBN 5-217-03339-8

86. Ястребов B.C., Игнатьев М.Б., Кулаков Ф.М., Михайлов В.В. Подводные роботы / Л.: Судостроение, 1977

87. Ястребов B.C., Филатов A.M. Системы управления подводных аппаратов-роботов. М.: Наука, 1983

88. Ястребов B.C., Армишев СВ. Алгоритмы адаптивного движения подводного робота. / М., Наука, 1988, с.85.

89. Электронный ресурс http://www.k-kcs.co.ip/english/facilitiesAquaExplorer.html

90. AgeevM.D., JalbertJ.C., BlidbergD.R. Description and Analysis of a Solar Autonomous Underwater Vehicle // MTS Journal. Winter 1998-99.Vol. 32. No 4

91. Alami R., Fleury S., Herrb M., Ingred F, Robert F. Multi-Robot Cooperation in the MARTHA Project // IEEE Robotics & Automation Magazine, Vol. 5, №1, 1998, pp. 36-47

92. Albus J.S. and Proctor F.G. A Reference Model Architecture for Intelligent Hybrid Control Systems, IFAC'96, USA, June 30-July 5, San Francisco

93. Allen B., Austin T., Forrester N., Goldsborough R., KukulyaA., Packard G., Purcell M., & Stoke R. Autonomous Docking Demonstrations with Enhanced REMUS Technology / Proceedings of OCEANS 2006 MTS/IEEE Boston, Boston, MA, USA, 18-21 September, 2006.

94. Anisimov N.A., Kovalenko A.A., Tarasov G.V., Inzartsev A.V., Scherbatyuk A.Ph. A Graphical Environment for AUV Mission Programming and Verification / Proc. of Int. Conf. UUST'97, USA, 1997.

95. ArkinR. Behavior-Based Robotics / Cambridge, MA. MIT Press, May, 1998, 505 pp.

96. Asai T.; Kojima J.; Asakawa K. & Iso T. Inspection of submarine cable of over 400 km by AUV / Proceedings of the 2000 International Symposium on Underwater Technology, UT 00, pp. 133 135, May 2000, Tokyo, Japan

97. Ayache N. Artificial vision for mobile robots. MIT Press, Cambridge, 1991.

98. Bagnitckii A., Inzartsev A., SeninR. Facilities of AUV Search Missions Planning / Proc. of the OCEANS 2011 MTS/IEEE KONA, Sept 19-22, 2011,

99. BN CD-ROM: 978-0-933957-39-8

100. Baker J.H.A. Alternative approaches to pipeline survey / Subtech'91. Vol. 27. P. 333-345.

101. Baillie J.C. URBI Language Specification, 2005

102. Bellingham J.G., Bales J.W., AtwoodD.K., PerrierM., GoudeyC.A., Consi T.R. and Chryssostomidis C. Performance Characteristics of the ODYSSEY AUV / Proceedings of the 8th International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology, 1993

103. Berry G., GonthierG. The Synchronous Programming Language ESTEREL: Design, Semantics, Implementation // Science of Computer Programming. Vol. 19, n. 2, 1992, pp.87-152

104. Blidberg D.R., Jalbert J.C., Ageev M.D. Experimental Results; The AUSI/IMTP Solar Powered AUV Project / Proc. of the Ocean Community Conference'98. Baltimore. Nov. 16-19. 1998

105. Borges de Sousa J. and Gill A. A Simulation Environment For The Coordinated Operation Of Multiple Autonomous Underwater Vehicles / Winter Simulation Conference, Atlanta (USA), pp. 1169-1175, December 1997.

106. Brighenti A., ZugnoL., Mattiuzzo F., Sperandio A. EURODOCKER a Universal Docking-Downloading Recharging System for AUVs: Conceptual Design Results / Proceedings of OCEANS'98, Volume 3, Issue , 28 Sep-1 Oct 1998 Page(s):1463 -1467.

107. Brooks R.A. A Robust Layered Control System for a Mobile Robot. // IEEE Transactions on Robotics and Automation 2(1), March 1986, pp. 14-23.

108. Brooks RA. Elephants don't play chess. / in: P Maes (ed.) Designing Autonomous Agents, pp. 3-15, MIT Press.

109. Brooks R.A. Intelligence without reason / in: Proceedings of he Twelfth International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI-91), pp. 569595, Sydney, Australia.

110. Brutzman D. Virtual world visualization for an autonomous underwater vehicle / in Proceedings of the IEEE Oceanic Engineering Society Conference OCEANS 95, pages 1592-1600, San Diego, CA, October 1995.

111. Bruzzone Ga., et al. A Simulation Environment for Unmanned Underwater Vehicles Development / MTS/IEEE Oceans 2001, Honolulu (USA), pp. 10661072, November 2001.

112. Byrnes R., Kwak S., McGheeR., HealeyA., Nelson M. Rational Behaviour Model: An Implemented Tri-Level Multilingual Software Architecture for Control of Autonomous Vehicles / Proc. 8th International Symposium on

113. Unmanned Untethered Submersible Technology, Durham, New Hampshire, September 1992, pp. 160-179

114. Описание платформы CARMEN http://carmen.sourceforge.net/

115. Carreras M.; Batlle J.; Ridao P. & Roberts G. An overview on behaviour-based methods for AUV control / Proceedings of MCMC2000, 5th IF AC Conference on Manoeuvring and Control of Marine Crafts, Aalborg, Denmark, August 2000

116. GAVIA User Software // на сайте http://www.gavia.is/Products/Gavia-Technology/User-Software/

117. Chappell S.G., KomerskaRJ. A Simulation Environment for Testing and Evaluating Multiple Cooperating Solar-powered AUVs / Proceedings of the MTS/IEEE Oceans 2006 Conference, September 2006.

118. Charles M. Ciany, William C. Zurawski, Gerald J. Dobeck, Dennis R. Weilert. Real-Time Performance of Fusion Algorithms for Computer Aided Detection and Classification of Bottom Mines in the Littoral Environment / OCEANS'03, pp. 1119-1125.

119. Coste-Maniere E., Howard H. Wang, Alexis Peuch. Control Architectures: What's Going On ? / Conf. Undersea Robotics and Intelligent Control, Lisboa, Portugal, March 2-3,1995.

120. Christiane N., DuarteA. Common control language for dynamic tasking of multiple autonomous vehicles, Naval Undersea Warfare Center, 8pp.

121. Curtin T., Bellingham J.G., CatapovicJ., and WebbD. Autonomous Ocean Sampling Networks // Oceanography, vol 6 no. 3, pp 86-94, 1993.

122. Desai J.P., Osstrowski J., Kumar V. Controlling Formations of Multiple Mobile Robots / IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. May 16-20, 1998, Leuven, Belgium, Vol. 4, p. 2864-2869.

123. Duarte C., Martel G., Buzzel C. et al. A Common Control Language to Support Multiple Cooperating AUVs / Proceedings of the 14th International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology (UUST05), New Hampshire, August 21-24, 2005.

124. GigerG., KandemirM., Dzielski J. Graphical Mission Specification and Partitioning for Unmanned Underwater Vehicles // Journal of Software (JSW). 2008. Vol. 3, No. 7. P. 42-54.

125. Gornak V.E., Inzartsev A.V., Lvov O.Yu, Matvienko Yu.V., Scherbatyuk A.Ph. MMT 3000 Small AUV of New Series of IMTP FEB RAS / Proc. of OCEANS'06 MTS/IEEE - Boston, September 18-21, 2006, Boston, MA, USA.

126. Gracias N.R., Zwaan S., Bernardino A., and Santos-Victor J. Mosaic-based navigation for autonomous underwater vehicles. // IEEE Journal of Oceanic Engineering, 28(4):609-624, Oct. 2003.

127. Grant M. & Norris G.D. Recovering Unmanned Undersea Vehicles With a Homing and Docking Sonar / Proceedings of OCEANS 2005 MTS/IEEE Washington, Washington D.C., USA, 18-23 September 2005.

128. Evans J., Lane D. at al. Autonomous Docking for Intervention-AUVs Using Sonar and Video-based Real-time 3D Pose Estimation / Proc. 0ceans'2003, San-Diego, California, pp. 2201-2210.

129. Feezor M., BellinghamJ. at al. Autonomous underwater vehicle homing/docking via electromagnetic guidance / Proc. Oceans'97, Halifax, Nova-Scotia, pp. 1137-1142.

130. Ferguson I.A. Integrated Control and Coordinated Behaviour: A case for Agent Models. / in: Intelligent Agents. ECAI-94 Workshop on Agent Theories, Architecture and Languages. Amsterdam, The Netherlands, August 8-9, 1994.

131. Fikes R.E. and NilssonN. STRIPS: A new approach to the application of theorem proving to problem solving // Artificial Intelligence, 5 (2), pp. 189-208.

132. Fowler M. Domain Specific Languages http://martinfowler.com/bliki/DomainSpecificLanguage.html

133. Healey A.J., Macro D.B., McGhee R.B., Brutzman D.P., CristiR. A Tri-Level Hybrid Control System for the NPS PHOENIX Autonomous Underwater Vehicle / Workshop: Undersea Robotics and Intelligent Control, Lisboa, Portugal March 2-3, 1995.

134. HogueA., German A., ZacherJ., JenkinM. Underwater 3D Mapping: Experiences and Lessons learned / Proceedings of the 3rd Canadian Conference on Computer and Robot Vision (CRV'06) 2006.

135. Howie Choset. Coverage for robotics — a survey of recent results // Annals of Mathematics and Artificial Intelligence, 31(1-4), 2001, pp. 113-126.

136. Huang W.H. Optimal line-sweep-based decompositions for coverage algorithms / Proceedings of the 2001 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 6 pp., 2001.

137. Электронный ресурс http://www.km.kongsberg.com

138. Inzartsev A.V., Kiselyov L.V., LvovO.Yu. Underwater robot motion adaptive control / Proc. of the PACON'90, Tokyo, Japan, July, 1990

139. Inzartsev A.V. Mission Planning and Execution for Inspecting AUV / OCEANS'95, October 9-12, 1995, San Diego, USA.

140. Inzartsev A. & Pavin A. AUV Behavior Algorithm While Inspecting of Partly Visible Pipeline / Proceedings of the OCEANS 2006 MTS/IEEE Conference, ISBN 1-4244-0115-1, September 2006, Boston, MA, USA

141. Inzartsev A. & PavinA. AUV Cable Tracking System Based on Electromagnetic and Video Data / Proceedings of OCEANS'08 MTS/IEEE Kobe-Techno-Ocean'08 (OTO'OB), ISBN: 978-1-4244-2126-8, April 2008, Kobe, Japan

142. Inzartsev A., Pavin A., Matvienko V. AUV Application for Inspection of Partly Silted Underwater Cables / Proceedings of 6th International Symposium on Underwater Technology (UT2009), April 21-24, 2009, Wuxi, China, pp. 284292.

143. AUV 'savings' could be $772 million. // International Ocean Systems, vol 5, number 1, Jan/Feb 2001.

144. Jalbert J.C., Irazoqui-Pastor P., Miles S., Blidberg D.R., Darwin J. and Ageev M.D. AUV Technology Evaluation and Development Project / Proc. of the 10th International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology. Durham. 1997. P. 75-87.

145. KagaT., FukudaT. An Oscillation Analysis on Distributed Automations Robotic System / IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. May 16-20, 1998, Leuven, Belgium, Vol. 4, p. 2846-2851

146. Karada T., OikawaK. AMADEUS: A Mobile, Autonomous Decentralized Utility System for Indoor Transportation / IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. May 16-20, 1998, Leuven, Belgium, Vol. 4, p. 2229-2236.

147. Karstein Vestgard and Roar Hansen. The HUGIN 3000 Survey AUV Design and Field Results. // Proceedings of the Underwater Intervention 2001, Tampa, Fla.

148. Koganl.; Paull C. at al. ATOC/Pioneer Seamount cable after 8 years on the seafloor: Observations, environmental impact // Continental Shelf Research, Volume 26, Issue 6, April 2006, pp. 771-787

149. Kojima J.; Ito Y.; AsakawaK. et al. Development of Autonomous Underwater Vehicle "Aqua Exporer 2" for Inspection of Underwater Cables / Proc. of MTS/IEEE, Oceans'97, Canada

150. Junichi Kojima, Teruyuki Asai, Yuichi Shirasaki, Kenichi Asakawa. Development of New AUV "Aqua Explorer 2000" and Its Cable Tracking Sensor. / Proceedings of the International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology, 2001

151. Kukarskih K., PavinA. Using of Electromagnetic Searcher for Inspection of Metallic Cable by Means of AUV / Proceedings of OCEANS'08 MTS/IEEE Kobe-Techno-Ocean'08 (OTO'08), Kobe, Japan, April 8-11, 2008, USA CD-ROM ISBN: 978-1-4244-2126-8.

152. Maes P. Situated Agents Can Have Goals // Robotics and Autonomous Systems, 1990, Vol. 6, pp. 49-70.

153. David B. Marco, Anthony J. Healey. Command, Control and Navigation: Experimental Results with the NPS ARIES AUV // IEEE Journal of Oceanic Engineering, Special Issue on Autonomous Ocean Sampling Networks, 2001, vol. 26.

154. Mataric M.J. Behavior-based control: Examples from navigation, learning and group behavior // J. Experimental Theoretical Artif. Intell., Special Issue: Software Architecture Phys. Agents, vol. 9, pp. 46-54, 1997.

155. Matsumoto S. & Ito Y. Real-Time Vision-Based Tracking of Submarine-Cables for AUV/ROV / Proc. of Conf. Oceans'95

156. Microsoft Robotics Studio Visual Programming Language, http://msdn.micr0s0ft.c0m/r0b0tics/learn/default.asDx#vpl

157. MissionLab User Manual, Georgia Institute of Technology, Atlanta http://www.cc.gatech.edu/ai/robot-lab/research/MissionLab/

158. Mupparapu S.S., Chappell S.G., Komerska R.J., Blidberg D.R., NitzelR., Benton C., Popa D.O., Sanderson A.C. Autonomous systems monitoring and control (ASMAC) — an AUV fleet controller // Autonomous Underwater Vehicles, IEEE/OES, June, 2004.

159. Oliveira P., Pascoal A., Silva V., Silvestre C. Design, Development and Testing of a Mission Control System for the MARIUS AUV. / Proc. of the 6th Int. Underwater Robotics Program (IARP'96) Workshop, Toulon, France, March 1996.

160. Ortiz A.; Simo M. & Oliver G. Image Sequence Analysis for Real-Time Underwater Cable Tracking / Fifth IEEE Workshop on Applications of Computer Vision (WACV'OO), p. 230

161. Patterson M. A Finite State Machine Approach To Layered Command and Control of Autonomous Underwater Vehicles Implemented in G, A Graphical Programming Language. / Proceedings of Ocean Community Conference'98. Baltimore, November 15-19, 1998.

162. Pavin A. Simulation Environment for AUV Control Algorithms Development / Proceedings of 14th International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology (UUST05), August 21-24, 2005, Durham, New Hampshire, USA.

163. Pavin A. The Pipeline Identification Method Basing on AUV's Echo-Sounder Data / Proceedings of the OCEANS 2006 MTS/IEEE Conference, September 18-21, 2006, Boston, MA, USA, CD-ROM ISBN 1-4244-0115-1.

164. Pavin A., Inzartsev A., Matvienko Yu. Experience of AUV Automatic Homing to Hydroacoustic Transponder / Proceedings of 6th International Symposium on Underwater Technology (UT2009), April 21-24, 2009, Wuxi, China, pp. 201206.

165. Petillot Y.R., ReedS.R. and Bell J.M. Real time AUV pipeline detection and tracking using side scan sonar and multi-beam echosounder / Oceans '02 MTS/IEEE, Volume: 1 , Oct. 29-31, 2002, pp 217 -222.

166. Описание платформы Player/Stage http://plaverstage.sourceforge.net/index.t>hp?src=doc

167. Raymond E.S. The Art of Unix Programming, Addison-Wesley, 2003

168. Robot Flow, Mobile Robotics Toolkit for FlowDesigner Manual http://robotflow.sourceforge.net/

169. Roger P. Stokey, Lee E. Freitag, Matthew D. Grund. A Compact Control Language for AUV Acoustic Communication. / In Proceedings of Oceans'05, Europe.

170. Rosenblatt J. DAMN: A Distributed Architecture for Mobile Navigation // Journal of Experimental & Theoretical Artificial Intelligence, Volume 9, Numbers 2-3,1 April 1997 , pp. 339-360(22).

171. Svein Ivar Sagatun. A Situation Assessment System For The MSEL EAVE-III AUVs / Proceedings of the 6th International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology, June 12-14, 1989

172. SaridisG.N. Intelligent Robotics Control. / IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. AC-28, No.5, May 1983, pp. 547-556.

173. Saridis G.N. Application of Intelligent Control for Underwater Exploration / Conf. Undersea Robotics and Intelligent Control, Lisboa, Portugal, March 2-3, 1995. Workshop Proceedings

174. Solar Powered Autonomous Underwater Vehicle (SAUV II) User Manual // на сайтеhttp://www.falmouth.com/Manuals/SAUV/AUV%20II%20User%20Manual%2 0(web).pdf

175. Scherbatyuk A.Ph. A Side Scan Sonar Image Processing System for the Survey of Pipeline // UNDERWATER INTERVENTION'93 Conference, New Orleans, USA, 1993.

176. Scherbatyuk A. Comparison of Methods for Identifying Objects with Rectilinear Edges on Underwater Video Images // Pattern Recognition and Image Analysis, Vol. 8, № 3, 1998, pp. 467 469

177. Scherbatyuk A.; Boreyko A. & Vaulin Yu. AUV Operation Based on Video Data Processing: Some IMTP Experience / Workshop on Sensors and Sensing Technology for Autonomous Ocean Systems, Oct -Nov 2000, Hawaii.

178. Systems and Unmanned Vehicle, Applied Research Laboratory at the Pennsylvania State University, "Seahorse Autonomous Underwater Vehicle (AUV)," 2006, http://www.arl.psu.edu/capabilities/at suv.html

179. Shi J., Tomasi C. Good Features to Track / in Computer Vision and Pattern Recognition, 1994. Proceedings CVPR '94., 1994 IEEE Computer Society Conference on, pages 593 600, Jun. 21-23 1994.

180. Singh H., Bellingham J. at al. Docking for an Autonomous Ocean Sampling Network // IEEE Journal of Oceanic Engineering, vol. 26, N4, Oct. 2001, pp.498 -514.

181. Smoot N. Christian. The Marcus-Wake Seamounts and Guyots as Paleofracture Indicators and their Relation to the Dutton Ridge // Marine Geology, 88 (1989), P.l 17-131.

182. Stokey R., Allen B. at al. Enabling Technologies for REMUS Docking: An Integral Component of an Autonomous Ocean-Sampling Network // IEEE Journal of Oceanic Engineering, vol. 26, N4, Oct. 2001, pp.487 497.

183. SubSim User's Manual. The University of Western Australia. http://robotics.ee.uwa.edu.au/auv/subsim/doc/About.html

184. Sutherland W.R. The On-line Graphical Specification of Computer Procedures, MIT, 1966

185. Tuohy S.T. A Simulation Model for AUV Navigation / IEEE Oceanic Engineering Society Conference Autonomous Underwater Vehicles, Cambridge (USA), pp. 470-478, July 1994.

186. UtleyC. & LeeH. Signal Processing Algorithms for High-Precision Three-Dimensional Navigation and Guidance of Unmanned Undersea Vehicles (UUV) / Proceedings of OCEANS 2006 MTS/IEEE Boston, Boston, MA, USA, 18-21 September, 2006.

187. Woodrow I. Autonomous AUV mission planning and replanning // Systems Engineering & Assessment ltd., lOpp,

188. Yeun-Soo Jung, Kong-Woo Lee and Beom-Hee Lee. Advances in Sea Coverage Methods Using Autonomous Underwater Vehicles (AUVs). / Recent Advances in Multi-Robot Systems. In-Tech Publishers, Vienna, 2008, pp. 69-100.

189. Zhang Z., Faugeras O. 3D dynamic Scene Analysis / Springer-Verlag, 1992.