ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ НАВИГАЦИИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ДАННЫЕ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ
Аннотация
Рассмотрены методы навигации БПЛА, основанные на данных дистанционного зондирова- ния Земли: аэро- или космо- фотоснимках высокого разрешения, обработанных специальным обра- зом. Для видеонавигации используются ортонормированные фотоснимки местности, для навига- ции по микрорельефу – фотоснимки, обработанные методом стереофотограмметрии. Методы видеонавигации основаны на выделении и сопоставлении характерных точек на текущем и опор- ном изображениях. В зависимости от наличия эталонных данных в виде фотоснимков видеонави- гация подразделяется на одометрическую и по привязке изображений к местности. Одометриче- ская навигация не требует эталонных данных, что является её положительной чертой, однако в её принципы работы заложено нарастание ошибок определения навигационных параметров. Ви- деонавигация по привязке изображения обеспечивает более высокие точностные характеристики, но требует предварительной подготовки эталонных данных и использования бортовых вычисли- телей с большим объемом памяти. Разработанные методы видеонавигации проверены путем математического моделирования, результаты которого показали, что целесообразно комбиниро- вать эти два метода. В этом случае ожидаемая точность навигации БПЛА с использованием предложенных методов сопоставима с точностью СНС. Реализация методов видеонавигации в бортовом вычислителе на базе одноплатного модуля NVIDIA Jetson TX2 показала их работоспо- собность в реальном масштабе времени. Методы навигации по микрорельефу основываются на поисковом оценивании координат БПЛА в пределах доверительного квадрата. Результаты мате- матического моделирования навигации по микрорельефу показали, что метод работоспособен с высокой (3-8 м) точностью как при полете БПЛА над антропогенной местностью, так и при по- лете над естественным объектовым составом. Реализация навигации по микрорельефу в борто- вом вычислителе, построенном на модуле Салют- Л 24ПМ2 РАЯЖ.441461.031, показала её рабо- тоспособность в реальном масштабе времени. Предложенные методы видеонавигации и навига- ции по микрорельефу были успешно апробированы на стенде полунатурного моделирования. В ближайшее время предполагаются их летные испытания. Для практической реализации разра- ботанных методов высокоточной навигации необходимо решить вопрос с обеспечением потреби- теля эталонными данными, полученными на основе оперативной обработки актуальных космо- или аэро- фотоснимков местности высокого разрешения.
