چکیده: امروزه یکی از مسائل مهم در صنعت نظارت و رهگیری، بهره‌‌مندی از پهباد‌‌های خودکار می‌‌باشد. به منظور انجام یک نظارت سازمان‌‌یافته و دقیق از چندین پهباد ((Unmanned Aerial Vehicle استفاده می‌‌گردد، در نتیجه این موضوع باعث تقسیم کار بین پهباد‌‌ها شده و دقت انجام ماموریت را افزایش می‌‌دهد. استفاده از چند پهباد مستلزم ایجاد ارتباط بین آنها است. به منظور ایجاد ارتباط مستمر و بهینه بین پهباد‌‌ها، تعریف یک معماری و همچنین توپولوژی و چینش (Formation Control). آنها در گروه خود ضروری می‌‌باشد. از سوی دیگر تعیین پهباد پیشرو و دنباله‌‌روها در دسته مورد نظر باعث تقسیم بندی صحیح وظایف می‌‌گردد. در هر صورت یکی از مسائل مهم در همکاری بین پهباد‌‌ها تضمین سلامت و ایمنی آنها است. یکی از مواردی که سلامت پهباد‌‌ها را تهدید می‌‌نماید، احتمال برخورد آنها با یکدیگر است. به همین منظور، تعریف یک چارچوب بمنظور کاهش احتمال برخورد آنها با یکدیگر مسئله‌‌ی مهم این پایان‌‌نامه می‌‌باشد. در بسیاری از منابع یک معماری سه لایه برای سیستم ناوبری پهباد‌‌ها ارائه گردیده است. این لایه‌‌ها شامل اطلاعات حس‌‌گر‌‌های دریافتی، لایه‌‌ی تصمیم‌‌گیری و همچنین کنترل حرکتی عوامل می‌‌باشد. و در بسیاری از آنها مکانیزم‌‌های بکار برده شده بسیار پر هزینه و نیازمند محاسبات زیادی می‌‌باشد. از طرف دیگر چارچوب‌‌های ارائه شده برای جلوگیری از برخورد، به صورت متمرکز می‌‌باشد. بدین معنی که دنباله‌‌رو‌‌ها باید به شکل مستمر با پهباد پیشرو در ارتباط باشند. این در حالیست که به هر دلیلی ممکن است که عامل پیشرو برای لحظاتی در دسترس نباشد. همچنین در یکسری از شرایط دنباله‌‌روها باید منتظر دریافت پیام‌‌های دستوری از سوی پهباد پیش‌‌رو باشند که این موضوع باعث اتلاف وقت و انرژی دنباله‌‌روها می‌‌شود. در کنار این تفاسیر، روش‌‌هایی که به‌‌ منظور جلوگیری از برخورد ((Collision Avoidance ارائه گردیده‌‌اند، برای دسته‌‌های کوچک مناسب نیستند. استفاده از الگوریتم‌‌های تکاملی، بهینه‌‌ساز‌‌های مبتنی بر الگوریتم‌‌های ژنتیک از دیگر روش‌‌هایی هستند که توسط منابع مختلفی پیشنهاد گردیده‌‌اند. در این پایان‌‌نامه ما بر آن شدیم تا روشی را پیشنهاد دهیم که نقطه ضعف‌‌های مذکور را به حداقل برساند. روش ما نوعی آرایش و چینش هندسی پهباد‌‌ها در دسته‌‌ی خود می‌‌باشد. همچنین در اینجا توزیع‌‌یافتگی سیستم نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. چینش و توپولوژی که در اینجا پیشنهاد گردیده الهام گرفته از منظومه‌‌ی شمسی و همچنین حرکت سیارات بدور خورشید می‌‌باشد. همچنین از گردش اقمار بدور سیارات نیز الگوبرداری شده است. همانطور که این نظم موجود باعث جلوگیری از برخورد سیارات می‌‌شود، می‌‌تواند ما را در طراحی چارچوب‌‌های جلوگیری از برخورد یاری کنند. در چنین سیستمی یک مکانیزم جلوگیری از برخورد وجود دارد که با استفاده از آن می‌‌توان از برخورد عناصر موجود در سیستم جلو‌‌گیری به عمل آید. بگونه‌‌ای که یک مدار حرکتی با شعاع معین و به مرکزیت پهباد پیشرو وجود دارد. این مدار مسیر حرکت مدارات کوچک و دواری هستند که خود مسیر حرکت دنباله رو‌‌ها می‌‌باشند. این ساختار باعث می‌‌گردد که بتوان بدون تبادل حجم زیادی از ارتباطات با پهباد پیشرو تغییرات حیاتی در چینش ایجاد نمود. همچنین در این روش پهباد‌‌های پیشرو بیشتر نقش یک هماهنگ کننده را بازی می‌‌کنند. اگر دسته بخواهد از یک دالان عبور نماید، پهباد پیشرو تنها در مورد میزان سرعت و ابعاد موانع تصمیم‌‌گیری می‌‌نماید. این بدین معنی است که حس‌‌گر‌‌های دنباله‌‌روها تنها به منظور جلوگیری از برخورد با سایر هم‌‌تیمی‌‌ها فعالیت می‌‌کند. در این روش پیشنهادی یکسری مزایا نیز وجود دارند که آنرا نسبت به سایر روش‌‌ها متمایز می‌‌نماید. جلوگیری از برخورد عوامل با یکدیگر و همچنین برخورد آنها با موانع در یک طرف قضیه قرار دارند. در کنار آنها با این روش، توپولوژی سیستم در صورت اختلال در ارتباطات بین عاملی حفظ می‌‌گردد. به منظور جلوگیری از آسیب احتمالی ناشی از اختلال در ارتباطات، از فیلتر‌‌های کالمن((Kalman Filter استفاده نموده ایم. بطوریکه به می‌‌توان به کمک این فیلتر مسیر حرکتی پهباد‌‌ها را تخمین زد. از آنجاییکه پهباد‌‌ها را حس‌‌گر‌‌های بی‌‌سیم (Wireless Sensor Network) متحرک در نظر گرفته‌‌ایم، فواصل اولیه‌‌ی بین پهباد‌‌ها را می‌‌توان به کمک میزان انرژی سیگنال دریافتی محاسبه نمود. در هر صورت این روش بدلیل استفاده از حرکات دوار بر روی مدارات تعریف شده، تغییرات فواصل بین عامل‌‌ها بشکل سینوسی می‌‌باشد. با استفاده از محاسبات مثلثاتی می‌‌توان این تغییرات را کنترل نمود. با توجه به محاسبات انجام گرفته و نتایج حاصل از شبیه‌‌سازی، میزان احتمال برخورد پهباد ‌‌های دنباله‌‌رو با پهباد پیشرو صفر می‌‌باشد. همچنین احتمال برخورد دنباله‌‌رو‌‌ها با یکدیگر نیز کاهش یافته است.