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.

То есть, с магнитной записью на диск и сохранением данных, считаем, разобрались?
Теперь переходим к взаимной навигации ЛА и коллизиям на каналах связи.
А позвольте узнать (без всяких шуток), с какой скоростью и на каком допустимом расстоянии друг от друга летают ваши пчелы и, следовательно, как часто надо обновлять (гарантированно!) взаимные координаты и вектора скоростей (ускорений)?

Пчёлы летают со скоростью маленьких беспилотных вертолётиков. Т.е. максимум 150 км/ч. Это верхняя оценка, а взаимные скорости будут заметно меньше.

Обновлять координаты - раз в 1-3 секунды (IMHO это достаточно, чтобы успеть выдавать корректирующие микро-импульсы и поддерживать безопасную дистанцию в 25-50 метров).

А почему бы не использовать многоканальную систему? или у вас жесткие ограничения?

Если суммарная ширина каналов будет небольшой, то можно и так. Но, по-моему, это сложнее. Как считывать данные одновременно с сотен каналов? Готовые радиомодули работают, максимум, с 20-30 каналами. Да и глупо это: по каждому каналу будут передаваться мизерные пакеты данных, а в 99,99% времени они будут "пустовать".

ZigBee подойдет под данную задачу ? Обеспечит маршрутизацию сообщений и понизит мощность передатчика, что для ЛА критично(вес). Только придется обеспечить цепочку из ЛА до базы.

Так они у вас достаточно ”умные, чтобы строем летать” © в одном общем направлении с фронтом в километр, или все-таки хаотично движутся в диаметре километра со скоростями в 150 км/ч?

ZigBee ни за что в жизни не обеспечит возможности передавать нескольким сотням устройств раз в 1-2 секунды.
Лучший полученный результат - на плотной сети ~120 узлов передача каждым узлом раз в 30 секунд. Правда с подтверждением доставки. Но без нее сильно лучше не станет.

Насколько я понял, задача заключается в том, чтобы обмениваться информацией только с ближайшими устройствами, которые находятся в радиусе действия радиосвязи, т.е. никакая ретрансляция пакетов не требуется. Поэтому ZigBee или что-то подобное здесь не нужно.

Думаю, что предложенный автором темы вариант временного разделения вполне работоспособен. Можно использовать те же приемопередатчики IEEE 802.15.4, широковещательную передачу и постоянное прослушивания канала. Правда в 802.15.4 передать пакет из 30 байт за 1 мс не получится, затраты будут порядка 2 мс, но это тоже укладывается в исходные требования задачи. Проблема может быть с надежностью широковещательной передачи, но тут нужно смотреть насколько критична возможная потеря пакета.

Если за секунду вертолетик может пролетать до 540м, а в рое движение случайное и на встречных курсах они покроют расстояние 1080м, то условия задачи кажутся взаимоисключающими

как альтернатива (при наличии времени/средств), каждой "пчелке" по UWB-радару что бы небоялись столкновений - амеры делали радар для вертолетов и БЛА что бы не врезатся в ЛЭП - UWB-радар оказался легче, дешевле и точнее чем лазерный и радар выполненный по "классической" схеме.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Для решения любой системной задачи нужен СИСТЕМОТЕХНИК.
Это человек, который в состоянии СФОРМУЛИРОВАТЬ задачу, как она есть, отсекая излишества.
Если глянуть на первый пост, то ломать голову нужно не над насилованием узкой полосы радиоканала, коллизиями при передаче, а над главной задачей: пчелы не должны сталкиваться.
Вам нужно не передавать абсолютные мировые координаты всех всем, (дали миру GPS, теперь его , как у дурня махорки, все карманы забиты), а дать информацию о том, что РЯДОМ с объектом появился другой (другие) объекты.
Вот в этом направлении и подумайте.
Может, тут и без радиоканала обойтись можно. Смотря, какое расстояние будем считать безопасным.

+1


ps: на каждой пчелке ВЧ передатчик с фиксированной мощностью и АМ-детектор

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).

как то нам выписывали журнал о новостях электроники (осень 2007) - там писали о проектах DARPA - они моделировали на БЛА полет стаи птиц, дословно - БЛА управлялись нейросетью бортовых ЭВМ

Ссылочку на соответствующий материал на сайте DARPA в студию. А то пейсатели Вам много чего напишут.

С другой стороны - Вы видели журавлиный клин? Это тоже стая птиц, но, черт возьми, они же действительно "летят строем"

http://www.3dnews.ru/news/letaushie_mikro_...si_mav_atakuut/
http://dxdt.ru/2008/06/11/1468/
http://legion.wplus.net/news/pchela2007.shtml
http://www.mirf.ru/Articles/art93.htm проект Swarm
http://www.3dnews.ru/tags/DARPA

тут примерно то о чем я читал в журнале (название журнала к сожалению затрудняюсь вспомнить )
..хотя в некоторых журналах - могут написать то чего и быть не может

Пчёлы достаточно ”умные, чтобы строем летать”. А также менять форму строя, рассыпаться, собираться и т.п. Хаотично летать они не будут, ибо предназначены не для цирковых представлений.

ZigBee, возможно, будет использоваться - как отдельный канал для передачи управляющик команд с пункта управления. К данной теме Zigbee отношения не имеет (г-н Тарадов обяснил, почему).

540 метров в секунду - это скорость реактивного самолёта. По-моему, Anga, Вы что-то напутали в вычислениях.

Радар не подойдёт. "Пчелы не должны сталкиваться" - это только одна из проблем. Есть ещё другие проблемы, относящиеся к специфике применения "пчёл" (например, изменение плотности роя в автоматическом режиме, ну и ещё куча всего). Основной смысл - каждая пчела должна знать расположение/направление/скорость, пусть и не всех пчёл, но ближайших к себе пчёл - обязательно.

И вот эта информация (о ближайших пчёлах) - критична. Как её решать - думаем. Возможно, следует совместить "временное" и "канальное" разделение. Т.е. увеличить интервал между сообщениями с 1 мс до 10 мс (повысив стабильность), но использовать 10-канальные радиомодули.

Вы в каком городе находитесь и в рамках какой программы, вернее, какого уровня (идеи/обсуждения/реализации) работаете?

И по детектору координационный обмен.
Как система БСПС в пилотируемой авиации.

В условия задачи надо сразу внести желаемую вероятность столкновения. И перенести тему в раздел математики.
К Rf & Microwave Design она имеет такое же отдаленное отношение, как и к прикладной реализации.

P. S. Общий характер задачи очень напоминает ПКР «Гранит». Тоже ходит строем.

540 м/с = 1944 км/ч
Вот это вертолётик.

Скорости взаимные меньше не будут. 150км/ч это 42 метра в секунду. Берем 1 секунду как максимум. На встречных курсах они пролетят 84 метра + минимальный запас 25 метров. Итого 260 метров сфера,
на границе которой начинает тикать та самая секунда, во время которой вертолетики должны начать обмен данными.
Если 512 вертолетиков равномерно разместить внутри сферы 1км, получаем 8 вертолетиков на километр, или 1 вертолетик на сферу в 125 метров. Выглядит уже не так страшно.
И еще один вопрос направление движения. Чтобы точно знать в каком направлении движется вертолетик, у него должен быть собственный гироскоп. Или как сказали, инерциальная система,
и дядя снаружи, который будет раз в какое то время сообщать вертолетику его реальные трехмерные координаты.
Вопрос, как долго живут эти вертолетики? Если это то, о чем я думаю, то вертолетики должны летать не более одной минуты. За это время инерциальная система не должна внести большую погрешность.

Еще вопрос, ну получил он координаты 8ми вертолетиков на границе сферы, отвернул немного вправо, от предполагаемого столкновения. И когда до цели осталось три метра, от которой вертолетик отвернул,
тот меняет направление чтобы отклониться от третьей цели, и в итоге за три метра до цели выясняется, что она опять идет на столкновение. Все система не сработала.


Чтобы не столкнуться им нужно знать не только кто там на границе сферы, но и помнить взаимное расположение и курсы всех целей находящихся внутри сферы 260 метров,
то есть в зоне условного радиомолчания. И при корректировке курсов, во первых срабатывать на появление новых объектов на границе сферы, во вторых учитывать при коррекции своего движения
все направления, скорости и вычисленное местоположение каждого из предыдущих участников радиообмена. Поэтому микроконтроллером тут можно и не обойтись, если в сферу скучкуется 100 вертолетиков,
И поступило 50 запросов на коррекцию движения потому что к летящим 100 добавилось еще 50. И пусть они поступили не сразу, а в разбежку по 10ms каждый. Получается есть минимальное время,
на которое вертолетик вообще не реагирует на внешние запросы. А вот за 10ms он должен быть в состоянии вычислить 150 целей и принять решение куда же все таки лететь.

Путь с радиопакетами сложный и не надежный. Мое мнение годится только для предсказаний. От реального столкновения должна быть подстраховка. Или обмен должен идти чаще чем раз в секунду.
Потому что 125 метров минимальное расстояние обнаружения, при размерах цели меньше метра это слишком мало. Наверное, если ограничиться только радиообменом, минимальное расстояние
радиообмена навскидку не больше двух радиусов цели. Когда уже не отвернуть даже если очень захочется Если вертолетик диаметром 20см, то время за которое он пролетит 40см или два своих диаметра 5ms.
Вот это и есть время радиообмена.
У нас 512 вертолетиков. Пусть скорость обмена 250кбит в секунду. Пакет 64 байта, плюс синхронизация, итого 128 байт или 1кбит. Время передачи такого пакета 4ms. То есть при такой скорости обмена
вертолетик успеет обменяться максимум с одной целью. Вторая его просто завалит.
Есть несколько путей, увеличивать скорость радиобмена, сокращать объем информации или использовать несколько частот на прием одновременно. В конце концов 64 чипа приемников,
займут место 4кв см. на плате. И наконец учитывать вероятность с которой все 512 вертолетиков будут в одном месте.

Тогда если увеличить скорость обмена до 1Мбит в секунду, и использовать 64 приемника, а также снизить объем информации в два раза, получаем время обмена для одного вертолетика
64 байта или 512 бит/1024000= 0.5ms время обмена пакетами, делим на 64 канала приема, получаем 8 мкс на один приемник. Или за 4ms как раз все 512 вертолетиков можно принять.

Осталось разобраться с процессором, которые сможет отработать 64 пакета по 64 байта за 8мкс. Пусть требуется 512 операций на пакет. 8мкс/(512*64) = 0.2ns или 5ГГц скорость проца.
Ура... мы засунули пентиум в вертолетик. Два ядра по два гига. Прям как в рекламе...
Ну да, это крайний случай, когда все 511 вертолетиков встали вокруг оставшегося на расстоянии двух диаметров. И он успел со скоростью 5ГГц придумать, куда ему лететь
Вопрос только в том, что на расстоянии двух диаметров, хватит 32 вертолетиков, чтобы вообще заблокировать любые пути отступления. И как говорится, даже самый умный получит свою дубину по башке.
Это плюс, в том смысле, что вычислительная мощность может быть ниже. Ну и плюс вероятности...

А вообще конечно смешно. Явно не игрушечная задача, вопросы прям гламурные. GPS, Zigbee, вы еще блютуз и рингтоны туда поставьте. Дорогая редакция, как говорится...

PS: Сразу скажу я не спец, вообще, это все чистой воды измышления на скорую руку, поэтому воспринимать только как бесплатный совет. У нас же страна бесплатных советов

К стати в этом случае 802.15.4 отпадает, так как 100-120 метров (без усилителя) это предел надежной передачи данных



А можно все-таки услышать зачем это нужно?

Услышать можно, слушайте © Брюс Всемогущий ("А можно спросить? Спросить можно. Спрашивай, в этом весь смысл.")

чето мне кажется надо не пентиумы втыкать в БЛА, а передавать векторы направления только тем кто на этом векторе может появится. по принципу "помехи справа" к примеру. это как мне кажется снизит число операций на просчет столкновенний. крометого никто не мешает внутрь засунуть FPGA, на каторой и реализовать обсчет в параллельном режиме, только тут надо будет с питаниеями разбираться.

Задача не решается на бытовых компонентах типа зигби, gps, whatever. Тут нужны серьёзные каналы передачи, хорошие вычислительные мощности и скорее всего какая-нибудь быстродействующая система распознавания помех/целей в поле зрения каждой "пчелы". В общем, автор попросту фантазирует.
Предлагаю ему сделать для начала компьютерную модель этого безобразия.

Я понимаю, что это может быть большим секретом, но все-же задача кажется интересной и думать над ней значительно интереснее имея хоть какую-нибудь информацию. Ну нет, так нет.

Так это Александр, я не топикстартер, не стоит обижаться. Могу только предполагать, что это военная штучка. Но это и все...Спросите у топик стартера, зачем ему это надо..

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.

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.

И неизвестно еще, может комары и сталкиваются в плотном рое, просто это не так катастрофично.

Зря Вы напали на Microwatt-а.
Действительно, решение задачи разбивается на несколько подзадач и, как уже отмечалось, они лежат в, основном, в математической области..

Первая - определение относительного положения.
Для этого ненужно знать абсолютные координаты объектов, даже вредно .
Достаточно чтобы каждый объект знал относительные расстояния между каждыми из ближайших.
Т.к. у объектов 3 координаты, а количество вариантов в конфигурации N(N-1)/2
то достаточно иметь информацию о 6 соседях, в крайнем случае, если для разрешения некоторых коллизий потребуется знание относительных углов, то нужно 12 соседей. Это, кстати, накладывает ограничения на минимальные размеры роя.
Техническая реализация этого метода - некая разновидность локальной позиционирующей системы с ретрансляцией сигналов с широкой базой.

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

P.S. Прочитайте С.Лема "Непобедимый", Лем считал, что организации роя достаточно 4-х связей, ну все могут ошибаться.

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.

Что значит "по-своему"? Вот Ваши слова:



Информация от том, что РЯДОМ появился другой объект - один бит. Объект есть/нет. Никаких кривотолкований я тут не высказываю.

На самом деле можно попробовать решить задачу следующим образом - сделать ультразвуковой аналог Navstar в пределах этой стаи. Вначале все ЛА синхронизируют свои часы (либо их подсвечивает наземная РЛС, по этой подсветке синхронизируются часы и происходит передача команд на борта ЛА), а затем начинают изотропно излучать в пространство свои ПСП-последовательности. Каждый ЛА при приеме может определить псевдодальности до соседей, а значит и создать полную картину взаиморасположения всех соседних ЛА - для этого соседи должны передавать свои координаты, полученные, например, от ИНС и скорректированные по псевдодальностям до соседей. Хотя, тут есть некоторые узкости, связанные с границей роя.



I знов двiйка, Носенко! (ЦЭ)

При выполнении маневра уклонения объекты, которые "сзади и сбоку" могут стать вполне объектами по курсу. И совершенно не факт, сможет ли ЛА произвести повторное уклонение. Тут как раз чем больше информации об окружающем мире, тем более безопасные траектории можно использовать.



Не могу удержаться, но +дофига.



Я даже не напал. Так, обратил внимание на некорректность формулировки для человека, позиционирующего себя как системотехника. Уважения к Microwatt-у не убавилось



Бесспорно.



У дураков мысли сходятся. Я пока свой пост писал про ультразвуковой аналог Navstar'a, Ваш пост еще не видел



Ага. Причем, с учетом законов управления ЛА. Это не пакман в лабиринте

А почему 150 км/ч? Они же не хаотично двигаться будут, а "роем". Вот на автомагистрали машины тоже могут ехать со скоростью 150 км/ч, однако взаимные скорости там минимальны. Максимум, 10 км/ч (кто-то кого-то обгоняет).

Вы думаете правильно, они будут жить не больше минуты - в ходе эспериментов. Однако, в перспективе требуется создать алгоритм поведения "пчёл", при котором потери будут минимальны, а время жизни - гораздо больше минуты. Т.е., в идеале, рой должен лететь к заданной цели, огибать препятствия, перестраиваться и т.д. вообще без потерь.

Сейчас проблема исследуется с помощью компьютерной модели. Необходимо создать "железную" модель, чтобы изучить проблему в условиях реального мира.

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.

Для этого планируется задействовать другие каналы. В частности, будет канал передачи управляющих команд с пункта управления ("рою лететь туда") и "канал кризисных сообщений" для разруливания "зажатий" ("говорит объект № 19! соседи, вы меня зажали! отлетите подальше! воздуху много!")




Звучит красиво, но какую практическую идею Вы предлагаете? У пчёл есть глаза; тысячи рецепторов на теле, реагирующих на плотность воздушных потоков; специализированный аналоговый мозг, настроенный на решение подобных задач в "быстром", бессознательной режиме. Что, вы предлагаете оборудовать ЛА видеокамерами с системой распознавания образов, тысячами высокоточных датчиков давления и т.п.?

А эпоха всегда "не та" для тех, кто в ней живёт.

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


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.


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

Ладно, тему придется покинуть, как и множество других, схоластических обсуждений.
Можно придираться к терминам, точности формулировок до бесконечности.
Я лишь еще раз хотел обратить внимание людей, решающих новые, сложные, нетипичные задачи к тому, что алгоритм мышления троечника: "сведем задачу к предыдущей" тут не годится.
Конечно, за 15 минут я не дам решений лучших, чем человек, просидевший над этим полгода.
Но то, что предложено в старте, явно не годится. Сам подход не годится. Системотехник предложит всегда куда более простые решения, хотя может и не знать многих технологических подробностей.
Ладно, невозможно представить, что мы снабдили "пчелу" примитивным зрением, ушами, наподобие летучей мыши? Вполне в радиусе 50-100м это осуществимо экономными аппаратными средствами, надо провести оценку, а не отметать с порога.
Хорошо, пусть будет GPS. Но даже это можно использовать не так прямолинейно. Достаточно, скажем, передавать циркулярно координаты мнимого центра роя. Каждый должен стремиться занять верное ОТНОСИТЕЛЬНОЕ положение от этого центра. Тогда столкновения, по крайней мере, массовые, будут предотвращены автоматически. С учетом маневренности объектов, групповая скорость движения роя будет заметно ниже, чем отдельных объектов, но так оно, пожалуй, и есть в природе.
К тому же, можем произвольно конфигурировать форму роя - хоть фронтом, хоть ромбом, хоть шаром. Для этого достаточно каждому объекту один раз задать относительные координаты.
творческих успехов!

Я предположил, что рой роится внутри кубического километра. И все вертолетики летают там хаотично. На самом деле Вам придется отказаться от идеи летать строем,
потому что препятствия для роя будут как раз хаотичными, и если поперек роя летит булыжник, сшибая вертолетики до того как они успеют пикнуть, он просто проредит
Ваш рой и все. То есть живучесть роя обеспечивается в Вашем случае только в отношении неподвижных препятствий, скорость полета которых не более максимальной скорости роя. Поэтому гораздо эффективнее разрабатывать хаотичную модель изначально, ее живучесть многократно выше.
И Да., поскольку булыжник сигналов не передает, про передатчики можно забыть, или использовать их как информативное средство, а обнаружение препятствий
только активными методами, ультразвук, радар и т.д. Дурацкая задачка...

ИМХО Microwatt предлагает правильный подход. Вам как раз нужно придумать наиболее простые датчики. А алгоритм поведения каждой пчелы будет очень простым и не потребует связи с соседями, общим командным центром(только относительно редкие команды вроде направления) и GPS. Для начала можно упростить ситуацию и рассмотреть поведение роя на плоскости, все пчёлы должны находится в узлах гексагональной(наиболее плотная) решётки, каждая пчела ориентирована по направлению за счёт внутреннего компаса, имеет инфракрасный светодиод который светит одинаково во всех направлениях и шесть инфракрасных фотодиодов каждый из которых секторно направлен в свой соседний узел решётки, каждая пчела по интесивности излучения поддерживает расстояние с соседями, выполняет простые правила движения по занятию свободного узла и т. п.

Хаотическая модель энергетически менее эффективна, чем упорядоченная. Это легко обосновать.
В общем, не хочу вступать в спор, но не согласен с вами. Набор общих стратегий, их смена, поведения отдельных «пчел», все это может учитывать «булыжник» и прочие особенности.
Сам принцип построения такой системы основан на допустимости потерь отдельных ее узлов. Иначе в такой системе вообще теряется всякий смысл. Живучесть основана именно на возможности потерять части роя без заметного ущерба.

Вы слишком упрощаете ситуацию. В итоге текущая задача кое-как выполняется, но губится возможное перспективное развитие. Например, что если поступит команда разбиться на три роя? И каждому рою полететь в разные стороны? Или команда рассеяться "пчёлкам" и одновременно мониторить большую площадь поверхности земли или моря?
Я думаю, что никто булыжниками в "пчёлок" кидаться не будет. Если и кинут, то чем-нибудь гораздо крупнее булыжника - и наземный радар успеет подать команду на "рассыпание". Ну, пострадает 3-4 "пчёлки", не беда.

Небольшой оффтоп. Из статьи, ссылка на которую приводилась на форуме.
«…работы по микророботам и по проблемам коллективных действий роботов были закрыты в Институте прикладной математики в 1989 году как „бесперспективные”…»

здорово =)

Ничего не губится, например посылается общая команда на увеличение дистанции между соседями и постепенно начиная с крайних пчёл облако роя расползётся, или общая команда каждой пчеле случайным образом выбрать одну из трёх групп и в соответствии с группой отлетать в одно из трёх направлений, если пчела не может двигаться в данном направлении то снова случайным образом принимает решение о принадлежности к группе и т. п.,в итоге на трёх направлениях будут самоорганизованы три новых роя.

При позиционировании относительно виртуального центра роя проблема разбиения на отдельные рои и произвольного перестроения решается просто.
Достаточно указать новый центр роя, например, "всем, у кого в личном номере семерка".
Команда "перестроиться в пирамиду" означает всего лишь вытащить из ПЗУ и привязать к личному номеру относительные координаты.
Как выполнить перестроение , скажем, из шара в куб с наименьшими маневрами и вероятностями столкновений - простая задача для математиков.
Да. система должна допускать потерю отдельных особей без заметного влияния на эффективность. Если оставить ромб с заметными прорехами от погибших, это все-таки проще на порядок, чем динамически "сомкнуть ряды" в плотный ромб меньшего размера.
Общая же плотность легко регулируется масштабным коэффициентом всех трех осей относительных координат.

Ну что я могу сказать..... творческих успехов топикстартеру.

P.S. от этой темы меня воротит даже больше, чем от самописца

Ну, значит, теперь признаны перспективными. Только не в институте прикладной математики, а в иной организации.
Да, и будут три системы координат вместо одной. Вообще, я не понял какая разница, что принять за точку отсчёта, - положение какой-то "пчелы" или "нулевую координату" GPS/Глонасс? Расстояния между "пчёлами" от этого не изменятся.
Спасибо.
Почему? Хорошая тема. На мой взгляд.

Тема-то хорошая, но уровень формулирования вопросов (и по регистратору и по навигации) соответствует уровню отдела писем читателей журнала ”Юный техник”. После того как было предоставлено алиби, что вопросы задает программист, возникли серьёзные подозрения в адекватности начальника, отправившего программиста на эти галеры.

Вам был задан вопрос о городе, организации и уровне работ. Не ответили. Зря: если это учебная работа в колледже на конкурс малых сельхозмашин, то это одно; если это реально создаваемый БПЛА, то это совсем другое.
Всегда существует (часто минимальная) вероятность, что в пирамиде ваших начальников найдется адекватный человек, с которым и можно обсудить объем и сложность работы. Вам волноваться этому не следует – без работы (своей, программисткой) не останетесь.

Если будете тихориться, то никто вам ничего серьезного из существующего положения дел по (меж)навигации ЛА не расскажет, а будут продолжать задавать глумливые вопросы (на уровне вашей неспособности сформулировать задачу) про массо-габаритные х-ки и стоимость вашего ЛА, про его динамические свойства, про состав навигационно-пилотажного комплекса, намекать на задержки в вычислениях координат в GPS, ну и так до бесконечности.
Видно, что, формулируя вопрос, вы не удосужились получить минимальные представления о специфике навигации ЛА, как, впрочем, и об основах магнитной записи на ”медную” проволоку.

Сразу скажу, я не супер-опытный гуру, а обычный "молодой специалист". Направлен "на галеры" т.к. уже некоторое время занимался компьютерным моделированием подобной проблемы. Конструкторские и радиоэлектронные вещи знаю не очень хорошо, поэтому считаю необходимым учиться в т.ч. с помощью данного форума. Хотя бы для того, чтобы внятно ответить на летучке на вопрос: "а у вас есть какие-нибудь предложения?"

Ну, и в группу включены, помимо меня, гораздо более профессиональные люди. Это об адекватности начальства.

Никаго практического применения ЛА в ближайшие Х лет не будет. Поступила задача "провести серию экспериментов, напрячь мозги над оптимальным алгоритмом поведения "пчёлок", понаступать на грабли, доложить о результатах, а дальше видно будет".

Соответственно, никаких чётких "массо-габаритных" ограничений нет (это надо обдумать самим, с учётом здравого смысла - на то и голова на плечах).

Во! Вот это и хотелось услышать. То, что называется работа уровня: ”поговорили и разошлись”. Жаль еще, что контору не назвали по имени. Впрочем, сейчас почти все пытаются срубить бабла не выдавая изделия, а ”моделируя”.