Время науки - The Times of Science

Время науки The Times of Science 56 №2.2 Инерциальная навигационная система не требует внешних сигналов или ориентиров, что делает её более автономной и помехозащищённой. Система даёт высокую точность в краткосрочной перспективе, что позволяет БПЛА поддерживать стабильное положение над землей и удерживать высоту. Так как методы расчёта координат в данном случае имеют погрешность, следовательно, при использованной системы будет накапливаться ошибка в вычислениях. В результате при длительном использовании без синхронизации с абсолютной системой координат БПЛА перестанет верно определять своё местоположение из-за большого смещения в расчётах. Наземные опорные точки . При наличии оптических датчиков и достаточным обзором зоны можно либо создать свои метки, разместив их на эталонном изображении, либо выделить уже существующие опорные объекты как метки. Для первого варианта используют либо QR-код, либо AprilTag. AprilTag является усовершенствованной версией QR-кода: была увеличена вероятность обнаружения и декодирования информации, а также точность локализации метки, однако уменьшился хранимый объём данных (от 4 до 12 бит) [11]. Второй вариант предполагает выделение опорных объектов и сохранение их положения и характеристик на виртуальной карте зоны. Обычно выделяют как техногенные (дороги, здания, площадки), так и природные объекты (реки, деревья, значительное изменение рельефа) [2]. В отличие от использования эталонного изображения текущий вариант оперирует объектами, поиск которых выполняется во время полёта, и сравнением с записанными характеристиками. Для корректировки маршрута можно использовать изображение не всей зоны, а лишь характеристики путевых точек. В результате чего требуется меньше затрат на предобработку данных о зоне, но требуется подготовленная информация о путевых точках. Данный метод, хоть и не ресурсоёмкий и не требующий сложного оборудования, ограничен необходимостью предварительной подготовки (фиксация опорных точек, установка собственных меток) и применим только в заранее определенной зоне. Радиометки . Радиометки выступают аналогом локальных навигационных систем (т.е., обе системы позволяют рассчитать положение агента в пространстве относительно собственных координат), однако обладают меньшей мощностью и зоной действия. Агент не получает информацию от радиометки большую часть полёта, но только при сближении с ней [3]. Визуальная одометрия . Это использование изображений с камер БПЛА для оценки изменения положения с течением времени. Оценка новых координат происходит сравнением опорных точек текущего кадра с предыдущими. Для упрощения оценки координат расчёт смещения оси Z переносят либо на LIDAR, либо на высокометр. Зная смещение по оси Z, можно обработать поступившие кадры с учётом движения по оси Z. На основе снятых кадров остается рассчитать смещение по осям X и Y. Данный метод имеет те же недостатки, что и способы, использующие оптические датчики (требования к оборудованию, чувствительность к