Методы оптимизации и теория управления

Научная статья

Сравнение децентрализованной, централизованной и гибридной структур взаимодействия для гетерогенной группы беспилотных летательных аппаратов

Тагир Забирович Муслимов

	Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
	Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия
	tagir.muslimov@gmail.com

Аннотация. В статье рассматривается концепция гетерогенной (разнородной) или полиморфной взаимодействующей группы беспилотных летательных аппаратов (БПЛА или дронов) для оценки перспектив дальнейшего построения роевой системы на основе такого подхода. Исследуются несколько вариантов структуры взаимодействия между отдельными БПЛА в составе группы: децентрализованная, централизованная и гибридная архитектуры. На основе моделирования полета формации БПЛА проведен анализ эффективности управления в соответствии с несколькими метриками. В результате выявлены преимущества и недостатки каждого из изучаемых вариантов структуры взаимодействия в гетерогенной группе БПЛА.

Исследование проведено на основе компьютерного моделирования полета с реалистичной динамикой отдельных летательных аппаратов. Рассмотрено влияние временных задержек в каналах связи на качество работы системы управления группой. По итогам моделирования получены значения количественных метрик, отражающие эффективность системы группового управления гетерогенной формацией БПЛА, и выполнен их анализ. Приведены графики параметров полета, которые позволяют сделать выводы о влиянии структуры взаимодействия на поведение отдельных летательных аппаратов в процессе их функционирования.

Автономные гетерогенные группы и рои БПЛА являются перспективным направлением для исследований, которое привлекает все больше внимания. Такие системы обладают существенными преимуществами по сравнению с однородными по составу группами БПЛА. Статья содержит анализ влияния разных вариантов структуры взаимодействия на работу системы управления гетерогенной группой БПЛА и динамику полета такой формации. Результаты исследования могут быть полезны для оценки возможных способов практической реализации гетерогенного автономного роя БПЛА. (Связанные тексты статьи на английском и на русском языках).

Ключевые слова: рой дронов, стайное управление, управление роем, групповая робототехника, строй БПЛА, разнородная группа роботов, устойчивость системы по входу-состоянию

Благодарности: Работа выполнена в рамках гранта, предоставленного по договору от 26.05.2025 № 70-2025-000650 между Университетом ИТМО и Фондом поддержки проектов Национальной технологической инициативы.

Для цитирования: Муслимов Т. З. Сравнение децентрализованной, централизованной и гибридной структур взаимодействия для гетерогенной группы беспилотных летательных аппаратов // Программные системы: теория и приложения. 2026. Т. 17. № 2. С. 3–82. (Англ., Рус.). https://psta.psiras.ru/2026/2_3-82.

Полный текст двуязычной статьи (PDF): https://psta.psiras.ru/read/psta2026_2_3-82.pdf (клик по флажку в верхнем колонитуле переключит язык страницы).

Русскоязычная часть оригинальной двуязычной статьи (PDF): https://psta.psiras.ru/read/psta2026_2_3-82-ru.pdf.

Статья поступила в редакцию 23.09.2025; одобрена после рецензирования 18.03.2026; принята к публикации 01.04.2026; опубликована онлайн 18.04.2026.