Использование радиоканала "пчелиным роем". Опции

[uuu2]

Ситуация такая. В воздухе летает многочисленый (сотни штук) "пчелиный рой", оснащённый радиомодулями и GPS-датчиками. Все "пчёлы" летают внутри сферы радиуом 1 км. Необходимо, чтобы каждая из пчёл "знала" координаты остальных пчёл (можно не всех, но хотя бы ближайших - чтобы с ними не столкнуться).

Т.е. по радиоканалу, каждая "пчела" должна периодически (раз в 1-2 секунды) передавать очень короткий пакет данных (~30 байт) со своим ID-шником, координатами и скоростью (направлением движения). Вопрос: как это реализовать? Основной проблемой я вижу "наложение" пакетов от различных "пчёл" друг на друга.

В качестве решения проблемы я обдумываю синхронизацию по времени (у меня же есть GPS-датчик, а значит и точное время) и задание каждой "пчеле" уникального "временного отступа". Например, "пчела" с ID=1 будет выдавать "пакет" каждую секунду в моменты "ЧЧ.ММ.СС.00+1мс". Например, "пчела" с ID=2 будет выдавать "пакет" в моменты "ЧЧ.ММ.СС.00+2мс". И т.д.

Т.е. в моменты с целым числом секунд + столько-то миллисекунд (число миллисекунд определяется ID-шником). Это позволит запускать до тысячи "пчёл", что даже превышает требования.

Просьба покритиковать решение, ну и поделиться своими соображениями.

[Rst7]

Для решения любой системной задачи нужен СИСТЕМОТЕХНИК.
...
а дать информацию о том, что РЯДОМ с объектом появился другой (другие) объекты.

Боюсь, несмотря на все мое к Вам уважение, системотехник из Вас плоховат. Как Вы представляете себе работу автопилота ЛА при решении задачи предотвращения столкновения, если известно, что препятствие есть, но более о нем ничего неизвестно (это предлагаемый Вами путь).

С другой стороны не могу не согласиться с Вами, что использование СРНС как к каждой (_*_) затычки - это реалии сегодняшнего дня, и, по большому счету, такие решения надо пресекать на корню. Хотя бы просто потому, что при заявленной динамике данные с приемника будут безнадежно запаздывать. Еще куда ни шло ИНС с коррекцией по СРНС, но...

Если подходить к этой задаче с позиций системотехники, то лично я вообще сомневаюсь в возможности решения данной проблемы в комплексе без хождения ЛА строем в прямом смысле слова. Слишком уж много целей при произвольных эволюциях всех ЛА в рое, а вес бортаппаратуры явно ограничен (и как следствие, есть предел сверху по вычислительной мощности).

[Microwatt]

Боюсь, несмотря на все мое к Вам уважение, системотехник из Вас плоховат. Как Вы представляете себе работу автопилота ЛА при решении задачи предотвращения столкновения, если известно, что препятствие есть, но более о нем ничего неизвестно (это предлагаемый Вами путь).

А на форумах все всегда плохие, кроме авторов постов.
Не надо толковать мой путь по-своему.
Можно локально определить не только наличие препятствия, но и направление на него. Впрочем, это действительно необязательно. Можно отслеживать появление препятствия в узком секторе по направлению движения. Все что сзади и сбоку - не препятствия. Знать же координаты всего роя совершенно необязательно. Это загружать канал связи бессмысленной информацией. Решение должно быть лаконичным, простым, технологичным, надежным. Стоит посмотреть возможности оптики и акустики, необязательно это должен быть радиоканал.
"Пчела" должна, по возможности, САМА обнаруживать препятствия и избегать столкновений, а не полагаться на внешний канал связи. Берите пример у природы - роем комаров или саранчи боженька по радиоканалу и GPS явно не управляет, но столкновений там нет. И мощность комариного "компьютера"- не более 8-выводного МК.
Короче, скульпторы-эмбеддеры, чтобы стать системотехниками нужно не мучительно высекать шедевр из глыбы мрамора, а уметь просто отсечь от нее все лишнее. Шедевр после этого получится сам собою.
Жаль, задачка интересная, посвятить бы ей пятилетку из жизни, но эпоха не та.

[vvvvv]

И мощность комариного "компьютера"- не более 8-выводного МК.

Не факт, не факт... Реальные наблюдения. Мухи бывают двух типов, обычные, и крупные. Еще не навозные, но уже такие толстые и крупные.
Так вот заметил, если обычная муха залетела в комнату, она сама выход из комнаты не найдет. Даже если окно открыть и полотенцем ее подгонять.
Тоже касается если она надоедает. Если хлопнуть рядом полотенцем, она только ускоряется, но стратегии не меняет. Опять начинает через некоторое
время досаждать.
Да, а если выход на улицу через окно в соседней комнате, все, это абсолютно безнадежный случай. Не найдет никогда.

Мухи крупные. Если она влетела в комнату, достаточно открыть окно. Две минуты максимум, и она вылетит. Если махнуть рядом полотенцем, она либо
моментально покинет комнату, либо сядет в темном углу. И как минимум полчаса ее вообще не будет видно.
А если выход на улицу в соседней комнате, достаточно выгнать ее в проход в ту комнату, она сама разберется.
Отсюда вывод, в крупных мухах развитый искусственный интелект. То над чем японцы бьются безуспешно.
И если в крупных мухах искусственный интелект, то в комарах точно не мк. Как минимум пень гигагерцовый.

[Microwatt]

Не факт, не факт... Реальные наблюдения. ///
Отсюда вывод, в крупных мухах развитый искусственный интелект. То над чем японцы бьются безуспешно.
И если в крупных мухах искусственный интелект, то в комарах точно не мк. Как минимум пень гигагерцовый.

Начнем с того, что у мухи любого размера интеллект все-таки естественный, эволюционный, а не искусственный.
А далее - пень для зажигания двух светодиодов - искусственный интеллект среднего эмбеддера.
Рациональный алгоритм позволяет уменьшить вычислительные потребности в сотни и тысячи раз. Над этим-то современные программисты совершенно разучились думать.
Недавно смотрел какую-то популярную передачу об исследованиях мозга стрекозы при решении очень похожей задачи о столкновениях в рое. Так у нее на эту процедуру задействовано всего несколько сот нейронов.
Зенитная инфракрасная ракета марта 45г в исполнении немецких инженеров имела 4 радиолампы, два коллекторных элетродвигателя и четыре реле. Сколько "пней", АЦП, акселерометров и шаговиков нужно современному инженеру?
Опять же, англичане поставили интересный эксперимент. Экипаж современных летчиков месяц обучали летать на старинном "Ланкастере". Они так и не научились лететь автономно, вслепую. При бомбометании не могли сбросить бомбу ближе 50 метров от цели. Нашли какого-то дряхлого деда - пилота второй мировой. Так он с первого захода положил бомбы от 10 до 18 м. Правда, объяснить как он это делает, он не смог.

[x736C]

Недавно смотрел какую-то популярную передачу об исследованиях мозга стрекозы при решении очень похожей задачи о столкновениях в рое. Так у нее на эту процедуру задействовано всего несколько сот нейронов.

Понравилась фраза «всего несколько сот нейронов».. Как задача для пня или спец. вычислителя. Разрешающая способность при этом будет куда ниже.

Вторая и более сложная, это создание правил поведения объектов в таком рое для предотвращения столкновений.

Это как раз первая задача, и самая основная. Ее решение делает задачу о предотвращении столкновений более простой.
Когда все участники роя точно знают общую стратегию поведения, то задача о нестолкновении сводится к небольшой коррекции траектории.
Если каждый участник перемещений имеет слабое представление об общей стратегии, тогда вопрос, который вы ставите главным может быть вообще трудно решаем или не решаем вовсе.
Теория игр.
В конце концов, автомобилисты меня поймут. Посмотрите на наши дороги. Теория хаоса с неизбежными коллизиями в действии.

Я вот думаю - а зачем вертолётикам знать обо всех остальных 511 объектах? Вы, когда едете на машине, знаете о 511-й машине, которая находится за 2 километра от вас? Нет - Вас интересуют только ближайшие 15-20 машин.

Это только лишь потому, что вы имеете представления об общей стратегии поведения всех участников движения, общие правила известны.
Поэтому с них надо начинать.