ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-НАВИГАЦИОННОГО ПОЛЯ РОБОТОВ ВОЗДУШНОГО И НАЗЕМНОГО БАЗИРОВАНИЯ В УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЕ

Аннотация

Обоснована возрастающая в последнее время востребованность использования гете- рогенных групп роботов (роботов воздушного и наземного базирования) повышенной авто- номности при проведении спецопераций в индустриально-городских средах, включая здания. Сформулирована актуальная задача формирования по данным бортовых систем техниче- ского зрения беспилотного летательного аппарата информационно-навигационного поля, обеспечивающего автономный целенаправленный безопасный полет и движение роботов воздушного и наземного базирования в экранированных зонах урбанизированной среды. Формирование обобщенной геометрической модели внешней среды можно обеспечить пу- тем задания множества целевых положений в плане рабочей зоны, которые должен посе- тить БПЛА в заданной последовательности и вернуться в точку старта. В процессе посе- щения достижимых целевых точек формируется обобщенная геометрическая модель внеш- ней среды и определяются текущие координаты БПЛА. Описаны методы и алгоритмы по- строения различных моделей внешней среды и решения навигационной задачи, которые обес- печивают планирование и отработку целенаправленных безопасных траекторий движения в реальном времени по данным бортовых средств, что и является основой автономного управ- ления в том числе и управления гетерогенной группой роботов. В основу систем автономного управления движением роботов воздушного и наземного базирования положены методы и алгоритмы выделения семантических объектов (плоскостей опорной поверхности и верти- кальных стен), которыми изобилуют урбанизированные среды, и экстремальной навигации по двумерным горизонтальным сечениям 3D-изображений (облакам точек), полученным с помощью лидара или камеры глубины. Приведены результаты работы созданных программ- но-аппаратных средств систем автономного управления роботами воздушного и наземного базирования по формированию информационно-навигационных полей и решению навигацион- ных задач по данным бортовых систем технического зрения в реальной индустриально- городской среде, подтвердившие эффективность и практическую ценность предлагаемых методов и алгоритмов. Использование единого информационно-навигационного поля, с одной стороны, существенно повышает автономность группы роботов за счет возможности самостоятельного планирования действий при выполнении сложных спецопераций, а с дру- гой стороны, повышает ситуационную осведомленность операторов роботов, предостав- ляя в удобной форме информацию о месте проведения работ