ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-НАВИГАЦИОННОГО ПОЛЯ РОБОТОВ ВОЗДУШНОГО И НАЗЕМНОГО БАЗИРОВАНИЯ В УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЕ
Ключевые слова:
Беспилотный летательный аппарат, наземный мобильный робот, групповое управление, локализация, картографированиеАннотация
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
