Автоматизация обработки аэронавигационной информации на основе многоагентных технологий

Progress in the development of computer engineering provides an opportunity to address a wider variety of challenges using computer software systems. The task of automatic aeronautical navigation information processing is referred to the number of such issues. This stipulates the necessity to adopt new approaches to design and develop similar systems. One of these approaches is based on the application of the collective activity idea of a set of agents – multi-agent technologies. In this regard, the purpose of the article is to consider the features of the automated aeronautical navigation information processing implementation on the basis of multi-agent technologies. To achieve this goal, the problem-structural methodology of hybrid systems synthesis, which allows us to create self-organizing models, was selected. Each element of which develops, obtaining data and knowledge from other elements. In the research process, a formal definition of the multi-agent system of automatic aeronautical information processing is presented, which involves a set of agents, environment of agent functioning, a set of permissible relations between agents, description of rules for forming a network of agents, a set of individual and joint actions, communication interactions, behavior and actions strategies, a possibility of system evolution. Furthermore, an emphasis is placed on the description of each agent. For this purpose, the authors propose to use four elements: a set of variables, inputs and outputs, an autonomous technique that performs appropriate changes over a set of variables. As agents, the paper comes up with the idea to use the following: Pilots Notification Agent, Preflight Information Bulletin Agent, Data Generation Agent, Aviation Processes Agent, Aviation Database Generation Agent, Aeronautical Maps Creation Agent, Aeronautical Data Set Export/Import Agent, Publications and References Agent. In addition, the article presents the multi-agent system diagram of automated aeronautical information processing and describes in detail processing an application in the agent using the mathematical expression. The results, obtained in the course of investigations, can be used to improve the effectiveness of the analytical component in the structure of the system to form the direct and reverse coordination relationship while solving aerial navigation problems.Прогресс в развитии средств вычислительной техники обеспечивает возможность решать все более широкий класс задач с помощью программных систем, к числу таких задач относится задача автоматической обработки аэронавигационной информации. Это обусловливает необходимость использования новых подходов к проектированию и разработке таких систем. Один из этих подходов основан на применении идеи коллективной деятельности совокупности агентов – многоагентных технологий. В связи с этим цель статьи заключается в рассмотрении особенностей реализации автоматизированной обработки аэронавигационной информации на основе многоагентных технологий. Для достижения обозначенной цели была выбрана проблемно-структурная методология синтеза гибридных систем, которая позволяет создавать самоорганизующиеся модели, каждый элемент которых развивается, получая данные и знания от других элементов. В процессе исследования представлено формальное определение многоагентной системы автоматической обработки аэронавигационной информации, которое включает в себя множество агентов; среду функционирования агентов; совокупность допустимых взаимоотношений между агентами; описание правил формирования сети агентов; набор индивидуальных и совместных действий, коммуникационных взаимодействий, стратегий поведения и поступков; возможность эволюции системы. Также детальное внимание уделено описанию каждого агента, для чего авторами предложено использовать четыре элемента: множество переменных, входы и выходы, автономный метод, который выполняет соответствующие изменения над множеством переменных. В качестве агентов предложено использовать следующие: агент уведомления для летчиков, агент предполетных информационных бюллетеней, агент создания данных, агент авиационных процессов, агент формирования авиационной базы данных, агент создания аэронавигационных карт, агент экспорта (импорта) набора аэронавигационных данных, агент публикаций и справочников. Кроме того, в статье представлено схематическое изображение многоагентной системы автоматизированной обработки аэронавигационной информации и в математическом выражении подробно описан процесс обработки заявки в агенте. Полученные в процессе исследования результаты могут использоваться для повышения эффективности аналитической составляющей в структуре системы формирования прямых и обратных координационных связей при решении задач аэронавигации

Mathematical modelling of aeronautical environment

On the basis of the study of air flight control, as well as the need to take into account the regional parameters of the airspace, the expediency and the need for mathematical modeling of the air navigation environment were identified. The article deals with the features of the model of air navigation environment, in which the base of the study adopted the basic information used to describe the plan for the execution of air flight. In the study, it was found that in navigation main feature is the geodesic of abstraction, however, such information was found, is not complete for the plan for air flight. The study emphasized the role of taking into account all the restrictions by which certain prohibitions on the use of specific volumes of airspace are imposed. Based on the results obtained, a graph of the geometric representation of the airspace with constraints was constructed. The results of the study allow us to conclude that the construction of a mathematical model of the air navigation environment allows us to achieve the following results: optimization of the distribution of the EAP loads by sectors, visualization of the air navigation situation in the region, the establishment of critical load directions, the collection of data on the load, the study of the factor effects on the regularity and safety of the aircraft movement. The mathematical model of the aeronautical situation was built with the help of a composition of hierarchical type. As a result of such construction of mathematical model its transformation with addition of new models is possible. Using the proposed mathematical model in the framework of discrete event systems can be used to simulate complex air navigation environment with a large number of aircraft. The use of the formalism presented in this study allows a clear distinction between the mechanism of information processing and the information itself in the process of modeling