Інтелектуальна система керування доставкою вантажів в динамічному середовищі за допомогою БПЛА на базі Unity

Abstract

У сучасних логістичних системах усе більшої актуальності набуває застосування безпілотних літальних апаратів (БПЛА) для автономного доставлення вантажів, що дозволяє скорочувати час транспортування, зменшувати витрати та забезпечувати доступ до важкодоступних територій. Проте ефективне використання БПЛА у динамічному середовищі вимагає розробки інтелектуальних систем керування, здатних адаптувати маршрути, уникати перешкод, реагувати на зміни умов та забезпечувати стабільність польоту. У зв’язку з цим створення систем автономного управління дронами з використанням алгоритмів штучного інтелекту та засобів симуляції є важливим напрямом розвитку сучасних технологій автоматизації доставлення. Об’єкт роботи – процеси керування рухом БПЛА під час виконання завдань доставлення вантажів у динамічному середовищі. Предмет роботи – алгоритми навігації, оптимізації маршруту, уникнення перешкод та програмні моделі керування БПЛА, реалізовані на базі Unity. Мета роботи полягає у розробці інтелектуальної системи керування доставленням вантажів із використанням БПЛА, здатної забезпечувати автономний політ, адаптацію до змін середовища, уникнення перешкод і ефективне виконання логістичних задач. Для досягнення мети застосовано алгоритми пошуку шляху, реактивної навігації, нечіткої логіки та моделі сенсорного аналізу, а симуляція середовища реалізована в Unity з використанням C#. У результаті роботи створено інтелектуальну систему керування доставленням вантажів за допомогою БПЛА, здатну виконувати автономну навігацію, реагувати на перешкоди, коригувати маршрут у реальному часі та забезпечувати стабільність польоту у змінних умовах. Система може бути використана для симуляцій, досліджень та подальшої інтеграції у реальні логістичні рішення. In modern logistics systems, the use of unmanned aerial vehicles (UAVs) for autonomous cargo delivery is becoming increasingly relevant, which allows reducing transportation time, reducing costs and providing access to hard-to-reach areas. However, the effective use of UAVs in a dynamic environment requires the development of intelligent control systems that can adapt routes, avoid obstacles, respond to changing conditions and ensure flight stability. In this regard, the creation of autonomous drone control systems using artificial intelligence algorithms and simulation tools is an important direction in the development of modern delivery automation technologies. The object of the work is the processes of controlling the movement of UAVs during the performance of cargo delivery tasks in a dynamic environment. The subject of the work is navigation algorithms, route optimization, obstacle avoidance and software models of UAV control, implemented on the basis of Unity. The purpose of the work is to develop an intelligent cargo delivery control system using UAVs, capable of providing autonomous flight, adaptation to environmental changes, obstacle avoidance and effective performance of logistics tasks. To achieve the goal, pathfinding algorithms, reactive navigation, fuzzy logic and sensor analysis models were used, and the environment simulation was implemented in Unity using C#. As a result of the work, an intelligent cargo delivery management system using UAVs was created, capable of performing autonomous navigation, reacting to obstacles, adjusting the route in real time and ensuring flight stability in changing conditions. The system can be used for simulations, research and further integration into real logistics solutions.