НЕТАЄМНО

FSG-A // КЛАСТЕР 2 — АВТОНОМНІСТЬ // 2.5

КООРДИНАЦІЯ РОЮ
КІЛЬКА ДРОНІВ РАЗОМ

Q: : РІЙ ДРОНІВ

П\'ять дронів, що працюють як команда, покривають п\'ять зон одночасно. Lisa 26 ділить карту на сектори і кожен дрон отримує свій. Вони не перекриваються, не зіштовхуються, не залишають прогалин. Якщо один дрон збитий — решта автоматично перерозподіляють його зону за 30 секунд. Центральний контролер не потрібен — кожен дрон знає, де інші, через MANET-повідомлення кожні 2 секунди.

КЛЮЧОВИЙ ВИСНОВОК

Один дрон покриває одну зону. Десять дронів можуть покрити десять зон — але тільки якщо вони не полетять в одну точку і не зіткнуться. Координація рою — система, що змушує кілька дронів розподіляти роботу без перекриття, зіткнень або прогалин. Кожен дрон знає, де інші і що вони роблять, і вони ділять задачі між собою автоматично. Якщо один дрон втрачено — інші перерозподіляють його зону. Центральний контролер не потрібен — вони домовляються між собою, як зграя птахів.

Навіщо рій — простою мовою

Один Fischer 26 покриває 16 км² за виліт. Бригадна зона операцій — 600 км². Один дрон потребує 600/16 = 38 вильотів = 13 днів, щоб оглянути всю зону. Десять дронів: 1,3 дня. Але лише якщо вони не дублюють роботу одне одного.

Проблема без координації

Перекриття: два дрони оглядають ту саму ділянку — витрачена батарея, нульова додаткова інформація
Прогалини: ніхто не оглядає критичну ділянку — ворог рухається непоміченим
Зіткнення: два дрони на одній висоті на одному маршруті — втрата €6 000 обладнання

Як дрони спілкуються

Кожен Fischer 26 транслює свою позицію, висоту, напрямок і призначену зону через MANET кожні 2 секунди. Lisa 26 збирає ці дані і показує на COP. Три механізми координації:

Механізм	Як працює	Затримка
Розподіл зон	Lisa 26 ділить AO на сектори і призначає кожному дрону один сектор	Перед вильотом
Уникнення зіткнень	Кожен дрон підтримує мінімум 200 м вертикальну або 500 м горизонтальну сепарацію	Реальний час (2 с оновлення)
Перерозподіл	Якщо дрон втрачено — Lisa 26 перерозподіляє його зону між сусідніми дронами	<30 секунд

Розподіл задач — хто що робить

Lisa 26 використовує Voronoi-розбиття для оптимального розподілу. Кожному дрону призначається зона, яка мінімізує максимальну відстань від його позиції до найдальшої точки зони. Результат: рівномірне покриття з мінімальним перельотом.

Приклад: 5 Fischer 26, бригадна AO 600 км²

РОЗПОДІЛ РОЮ — 5 FISCHER 26

AO бригади

600 км² (30 км × 20 км)

Зона на дрон

120 км² кожен (Voronoi-розбиття)

Вильотів на дрон/день

3 (2 год польот + 1 год заряд + підготовка)

Покриття на виліт

16 км² (стратегія Safe Frontier)

Повне покриття AO

5 × 3 × 16 = 240 км²/день → повний огляд за 2,5 дні

При втраті 1 дрона

4 дрони перерозподіляють → 192 км²/день → 3,1 дні

Оптимізація ресурсів під обмеженнями

Координація рою не просто ділить карту порівну. Вона враховує обмеження кожного дрона:

Акумулятор: дрон з 30% заряду отримує ближню зону, дрон з 90% — дальню
Вітер: дрони з зустрічним вітром отримують менші зони (менша ефективна швидкість)
Пріоритет: сектори з підозрою на ворожу активність отримують більше дронів
Перекриття: межі секторів мають 10% перекриття для гарантії відсутності прогалин

ПРОСТОЮ МОВОЮ: РІЙ ДРОНІВ

П\'ять дронів, що працюють як команда, покривають п\'ять зон одночасно. Lisa 26 ділить карту на сектори і кожен дрон отримує свій. Вони не перекриваються, не зіштовхуються, не залишають прогалин. Якщо один дрон збитий — решта автоматично перерозподіляють його зону за 30 секунд. Центральний контролер не потрібен — кожен дрон знає, де інші, через MANET-повідомлення кожні 2 секунди.

← Частина Архітектура Lisa 26

Динамічна адаптація

Lisa 26 перераховує Voronoi-розбиття кожні 30 секунд на основі оновлених позицій дронів, стану акумуляторів і нових розвідданих. Якщо один сектор має підозрілу активність — сусідні дрони автоматично зміщуються для підсилення покриття цього сектору, зберігаючи мінімум 10% перекриття між зонами.

Пов'язані розділи

Дерева поведінки

UGV: ROS2/Nav2

Алгоритми планування маршруту

AUV/UUV підводні

Джерела

Теорія Voronoi-розбиття для оптимального покриття (Aurenhammer, 1991). Публічні звіти про координацію роїв дронів в Україні 2023–2025 (RUSI, ISW). Документація ArduPilot swarming. FSG-A не тестувала координацію рою у полі — всі алгоритми перевірені в SITL-симуляції.

КООРДИНАЦІЯ РОЮКІЛЬКА ДРОНІВ РАЗОМ