В ходе исследований по проблеме оптимального управления транспортными средствами при движении в проблемной среде проведен качественный анализ современных методов постановки и решения траекторных оптимизационных задач. В результате отмечено, что в настоящее время не выполняется в полном объеме комплексный подход к решению задач такого типа с точки зрения системного анализа, теории управления и методов вычислительной математики. Необходимо развитие алгоритмического обеспечения транспортных средств в плане совершенствования методов обработки и представления пилотажно-навигационной информации с целью программирования оптимальной траектории движения. Поднятая проблематика находит широкое применение в таких современных приложениях как организация сложных вычислительных сетей (навигация информационного обмена), системы управления робототехнических комплексов (планирование маршрута движения автономных транспортных средств, планирование перемещения схвата манипулятора), системы управления динамическими объектами (автоматизация судовождения, бортовые системы управления полетом).

В настоящее время существуют разнообразные подходы к решению задачи поиска оптимального пути в среде с выделенными препятствиями и пунктами необходимого посещения. Среди отечественных и зарубежных работ можно выделить следующие подходы: конфигурационно-пространственный; базирующейся на моделировании свободного пространства; на основе “гистограммы векторного поля” и другие. Характерная особенность процедур поиска оптимального пути предложенных в рамках перечисленных - увеличение размерности задачи ведет к увеличению временных ресурсов на реализацию решения, это в свою очередь может привести к кризисным ситуациям во многих приложениях. Кроме того, авторы публикаций ищут траекторию оптимальную по затратам топлива либо количества пунктов посещения. Это локальный подход к проблеме. Всякую систему можно разбить на отдельные блоки, каждый из которых будет иметь собственную математическую модель. Однако ясно, что автономное поведение каждого блока, пусть даже оптимальное, не означает оптимальное поведение большой системы в целом. При глобальном подходе надлежит оптимизировать общий критерий.

Одним из важных результатов проделанной в этом направлении работы является разработанный на основе векторной алгебры, теории чебышевских приближений и методов математического программирования метод программирования множества допустимых траекторий движения и синтез оптимальной. Программирование осуществляется с учетом

• необходимости посещения различных пунктов для выполнения задания, поставленного перед экипажем,
• безопасности и экономичности движения,
• альтернативных вариантов принятия решения в процессе выбора оптимальной траектории из множества допустимых.

Экспериментальные исследования (проверка качества алгоритмов построенных на базе разработанного метода при решении конкретных задач с использованием вычислительной техники) показали, что полученные аналитически результаты можно использовать при проектировании либо разработке более совершенных средств автоматического управления дискретного вида.