МЕТОД ВИДІЛЕННЯ ТОЧОК ПРИВ’ЯЗКИ НА АЕРОФОТОЗНІМКАХ, ОТРИМАНИХ БЕЗПІЛОТНИМИ ЛІТАЛЬНИМИ АПАРАТАМИ, ДЛЯ ЇХ ВИКОРИСТАННЯ ПІД ЧАС АВТОНОМНОЇ НАВІГАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.46972/2076-1546.2021.20.01Ключові слова:
безпілотний авіаційний комплекс, автономна навігація безпілотних літальних апаратів, еталонні та поточні зображення, машинний спосіб позиціонування, алгоритм прив’язки на логічній основі дескриптора SIFTАнотація
Ретроспективний аналіз застосування безпілотних авіаційних комплексів у зоні проведення бойових дій вказує на постійне підвищення інтенсивності застосування противником засобів радіоелектронної боротьби, що знижує ефективність виконання розвідувальних польотів безпілотних літальних апаратів, а в деяких випадках призводить до їх втрати. У статті розглянуто перспективи створення та вдосконалення високоточних навігаційних систем, що на сьогодні є одним із пріоритетних напрямків розвитку безпілотних авіаційних комплексів та актуальним для забезпечення високої ефективності застосування безпілотних літальних апаратів як цивільного, так і військового призначення.
Для розробки та дослідження методів й алгоритмів для локалізації положення безпілотного літального апарата на основі зображень місцевості, отриманих неідентичними засобами знімання, з урахуванням впливу на нього засобів радіоелектронної боротьби у статті передусім розглянуто підходи до зіставлення зображень земної поверхні як основної інформаційної складової. Наступним етапом проведено оцінювання правильності вибору інформативних параметрів точок прив’язки, де математична модель для їх опису та виділення є основою для розробки методів й алгоритмів формування автономної навігаційної системи безпілотних літальних апаратів. З урахуванням проведених досліджень було запропоновано реалізувати на борту дрона інтелектуальну інформаційно-розрахункову систему автономної навігації, алгоритм роботи якої ґрунтується на логічній основі дескриптора SIFT.
Завдяки програмній реалізації запропонованих у роботі підходів та отриманих на їх основі експериментальних результатів можливим є розвиток та подальше удосконалення методів позиціонування безпілотних літальних апаратів у просторі.
Посилання
Bahmet, A. P., Kravchuk, O. V., Mikhno, O. H., & Pastushenko, M. S. et al. (2006). Navihatsiine zabezpechennia viisk [Navigation support of troops]. Kyiv [in Ukrainian].
Iatsenkov, V. S. (2005). Osnovy sputnikovoi navigatsii. Sistemy GPS NAVSTAR i GLONASS [Basics of satellite navigation. GPS NAVSTAR and GLONASS systems]. Moscow [in Russian].
Beloglazov, I. N. (2005). Sistemy navigatsii i navedeniia po geofizicheskim poliam [Geophysical field navigation and guidance systems]. Moscow [in Russian].
Veremeenko, K. K., Koshelev, B. V., & Solov'ev, Iu. A. (2010). Analiz sostoianiia razrabotok integrirovannykh inertsial'no-sputnikovykh navigatsionnykh system [Analysis of the state of development of integrated inertial-satellite navigation systems]. Novosti navigatsii [Navigation News], 4, 32−41 [in Russian].
Semenova, L. L. (2018). Sovremennye metody navigatsii bespilotnykh letatel'nykh apparatov [Modern methods of navigation of unmanned aerial vehicles]. Nauka i obrazovanie segodnia [Science and education today], 4 (27), 6−8 [in Russian].
Kuzovkov, N. T., & Salychev, O. S. (1982). Inertsial'naia navigatsiia i optimal'naia fil'tratsiia [Inertial navigation and optimal filtering]. Moscow [in Russian].
Navigatsionnye sputnikovye sistemy mira [Navigation satellite systems of the world]. Voennoe obozrenie [Military review]. (2012, October 3). Retrieved from http://topwar.ru/19529-navigacionnye-sputnikovye-sistemy-mira.html [in Russian].
Shcherbinin, V. V. (2011). Postroenie invariantnykh korreliatsionno-ekstremal'nykh sistem navigatsii i navedeniia letatel'nykh apparatov [Construction of invariant correlation-extreme systems of navigation and guidance of aircraft]. Moscow [in Russian].
Antiufieiev, V. I., Bykov, V. M., & Hrichaniuk, A. M. (2006). Pryntsypy pobudovy vysokotochnoi systemy upravlinnia vysokoshvydkisnykh litalnykh aparativ [Principles of building a high-precision control system for high-speed aircraft]. Systemy ozbroiennia i viiskova tekhnika [Weapons systems and military equipment], 1, 7–12 [in Ukrainian].
Makarenko, S. I., Timoshenko, A. V., & Vasil'chenko, A. S. (2020). Analiz sredstv
i sposobov protivodeistviia bespilotnym letatel'nym apparatam. Ch 1. Bespilotnyi letatel'nyi apparat kak ob"ekt obnaruzheniia i porazheniia [Analysis of means and methods of counteracting unmanned aerial vehicles. Part 1. Unmanned aerial vehicle as an object of detection and destruction]. Sistemy upravleniia, sviazi i bezopasnosti [Control, communication and security systems], 1, 109−146. DOI: 10.24411/2410-9916-2020-10105 [in Russian].
Iasechko, M. N., Ochkurenko A. V., Koval'chuk A. A., & Maksiuta D. V. (2015). Sovremennye radiotekhnicheskie sredstva bor'by s bespilotnymi letatel'nymi apparatami v zone provedeniia ATO [Modern radio-technical means of combating unmanned aerial vehicles in the ATO zone]. Zb. nauk. prats Kharkiv. un-tu Povitrianykh Syl [Coll. Science works Kharkiv University of the Air Force], 3 (44), 54−57 [in Russian].
Scherbinin, V. V., Sviyazov, A. V., Smirnov, S. V., & Kvetkin, G. A. (2014). Autonomous navigation complex for ground and flying robotic vehicles. Izvestiya SFedU. Engineering Sciences, 3 (152), 234−243.
Filippov, A. A., Bazhin, D. A., & Khlobystov, A. N. (2014). Improving Drone Aircraft Control Efficiency under Interference. Informatsionno-upravliaiushchie sistemy, 73 (6). 45−50.
Jugaj, E. B. (05.03.2019). Sposob i sistema navigacii passazhirskogo drona v gornoj mestnosti [Method and system for navigation of a passenger drone in a mountainous area]. Patent RU № 219.016.D337; 2681278 C1. Retrieved from: https://edrid.ru/rid/
016.d337.html [in Russian].
Baklitskii, V. K. (2009). Korreliatsionno-ekstremal'nye metody navigatsii i navedeniia [Correlation-extreme methods of navigation and guidance]. Tver' [in Russian].
Viiny droniv: vykorystannia bezpilotnykiv pid chas boiovykh dii u Nahirnomu Karabasi [Drone wars: the use of drones during the fighting in Nagorno-Karabakh]. (n.d.). Retrieved from: https://www.radiosvoboda.org/a/30889212 [in Ukrainian].
Vizil'ter, Iu. V., Zheltov, S. Iu., & Bondarenko, A. V. et al. (2010). Obrabotka i analiz izobrazhenii v zadachakh mashinnogo zreniia [Image processing and analysis in machine vision tasks]. Moscow [in Russian].
Kahlefendt, C. (January 2018). Implementation and Evaluation of Monocular SLAM for an Underwater Robot: Master’s Thesis. Hamburg University of Technology, Hamburg.
Mur-Artal, R., Montiel, J. M. M., & Tardos, J. D. (2015). ORB-SLAM: a Versatile and Accurate Monocular SLAM System. In IEEE Transactions on Robotics, 31(5), 147−163.
DOI: 10.1109/TRO.2015.2463671
Li, Y., Xie, C., Lu, H., Chen, X., Xiao, J., & Zhang, H. (August 2018). Scale-aware Monocular SLAM Based on Convolutional Neural Network. In IEEE International Conference om Information and Automation (ICIA). August 2018. (pp. 51−56).
Kanevskyi, L. B., Povkh, M. S., & Shumskyi, S. M. (2020). Perspektyvy kombinovanoho vykorystannia vydovykh zasobiv povitriano-kosmichnoho bazuvannia dlia pidvyshchennia informatyvnosti rozviduvalnoho zabezpechennia viisk (syl) [Prospects for the combined use of species of air and space bases to increase the informativeness of reconnaissance troops (forces)]. Suchasni informatsiini tekhnolohii u sferi bezpeky ta oborony : nauk. zhurn. [Modern information technologies in the field of security and defense: Science magazine], 1 (37), 49–54. Kyiv: NUD of Ukraine [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
