УДК 629.7.05
Система оптической навигации
И. В. Жежера, магистр гр. 35 ОМ
Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ»
Данная работа посвящена разработке системы оптической навигации. Актуальность темы связана со стремительным развитием беспилотной авиационной и космической техники в мире с использованием систем компьютерного зрения (СКЗ).
Основными проблемами управления и наведения ДА являются: накопительная погрешность инерциальной системы навигации и зависимость от сигнала системы спутникового наведения. Одним из решений данной проблемы является использование систем компьютерного зрения и алгоритмов искусственного интеллекта. Разработки в данной сфере получили огромное распространение в современном мире, так как имеют высокую точность, отсутствие накопления погрешности и «дрейфа нуля», имеют возможность косвенно определять угловое положение в пространстве, дальность до объекта, высоту, относительную и абсолютную скорости, имеют относительную дешевизну в производстве и простоту в обеспечении. Работоспособность данной системы не зависит от погодных условий (полеты ДА с использованием СКЗ проходят на высоте до 300м, следовательно, облачность не влияет на возможность визирования). Проблемы высокой влажности воздуха, образования тумана или темного времени суток решаются с использованием инфракрасной съемки земной поверхности.
В работе рассматривается решение разработки системы оптической навигации на базе одноплатного компьютера «RaspberryPi» с использованием двух web камер. Данная система навигации устойчива к временной потере изображения благодаря встроенному инерциально-измерительному блоку МЕМС датчиков.
Принцип работы системы заключается в захвате видеопотока с камер с последующим кадрированием, фильтрации и обработка изображений и определения объектов ориентирования путем поиска контуров географических объектов: рек, полей, лесополос, дорог, строений и т.д.. Далее происходит поиск сети ориентиров по картам заданного маршрута. Опираясь на картографические данные можно пропорционально определять высоту объекта над подстилающей поверхностью, а по искажению удаленности объектов и угла наклона линии горизонта угловое положение ДА в пространстве.
Результаты эксперимента показали высокую производительность и точность разработанной системы.
*Научный руководитель к.т.н. доц. каф 301, С.Н. Фирсов
Нет похожих статей