Найти

Результаты поиска

• ГРУППОВАЯ ВИДЕОНАВИГАЦИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ РОБОТОВ

  В.П. Носков , О.П. Гойдин , А.Н. Курьянов

  2026-04-29

  Аннотация ▼

  Работа посвящена решению актуальных задач совместной автономной видеонавигации беспилотных летательных аппаратов и наземных роботов в урбанизированных средах, включающих плотную городскую застройку и здания, а также в условиях пересеченной местности, включая горную и лесистую местность, где также, как в урбанизированных средах, применение традиционных средств дистанционного управления и навигации может быть ограничено наличием экранированных зон. Задачи групповой навигации предлагается решать на основе данных бортовой системы технического зрения в процессе оперативной разведки рабочей зоны беспилотным летательным аппаратом, результаты которой обеспечивают автономные движение и полет, как отдельных гетерогенных робототехнических средств, так и в группе. В основу алгоритмов навигации положены методы и алгоритмы обработки данных бортовой системы технического зрения, состоящей из комплекса взаимно-юстированных лидара, телекамеры и тепловизора, формирующих геометрию окружающего пространства в виде облака точек с распределением на нем цветовых и температурных полей, позволяющих эффективно решать SLAM-задачу (определение текущих координат объекта управления с формированием геометрической модели внешней среды) и классификацию рабочей зоны по критериям геометрической и опорной проходимости, что обеспечивает автономные полет и движение роботов воздушного и наземного применения в урбанизированных средах и на пересеченной местности. Предлагается в качестве данных для организации автономного функционирования роботов воздушного и наземного применения, в том числе и в группе, использовать информационно-навигационное поле, представленное в виде графа видимости, позволяющего планировать безопасные кратчайшие траектории полета и движения, и множества опорных изображений, позволяющего корректно отрабатывать спланированные траектории с учетом ошибок решения видео-навигационной задачи. Такое информационно-навигационное поле позволяет представить в компактном виде необходимую и достаточную для автономного функционирования беспилотных летательных аппаратов и наземных роботов информацию и упрощает обмен ею между членами группы. Приведены результаты экспериментальных исследований в реальных условиях урбанизированной среды и пересеченной местности, подтверждающие эффективность предлагаемых методов, алгоритмов и соответствующих программно-аппаратных средств

• ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСИРОВАННЫХ ДЕСКРИПТОРОВ В РЕШЕНИИ SLAM-ЗАДАЧИ

  В. П. Носков , А. Н. Курьянов

  2022-04-21

  Аннотация ▼

  Рассмотрена актуальная задача определения всех шести координат (трех линейных
  и трех угловых) текущего положения мобильного робота (беспилотного летательного
  аппарата) по видео-дальнометрическим изображениям внешней среды (объемным раскра-
  шенным облакам точек), формируемым бортовой комплексированной системой техниче-
  ского зрения, построенной на базе 3D-дальнометрического сенсора (лидара) и цветной
  видеокамеры, при движении (полете) в неизвестной среде. Предложен алгоритм видео-
  навигации, основанный на использовании комплексированных (видео-дальнометрических)
  дескрипторов, для описания которых используются яркостные и геометрические пара-
  метры. Сформулированы правила формирования комплексированного дескриптора, обес-
  печивающие выделение с помощью оператора Собеля особых (центральных) точек деск-
  риптора и вычисление яркостных и геометрических параметров в его локальной области.
  Дополнение яркостных параметров дескриптора, формируемых видеокамерой, геометри-
  ческими параметрами, формируемых дальнометрическим сенсором, снимает проблему
  инвариантности дескриптора к масштабу и тем самым существенно снижает трудоем-
  кость вычислений при его выделении. Описаны правила нахождения соответствующих
  друг другу комплексированных дескрипторов в последовательности комплексированных
  изображений, основанные на вычислении разности яркостных и геометричесих параметров сравниваемых дескрипторов. Выполнена оценка ошибки решения навигационной задачи
  с использованием комплксированных дескрипторов в зависимости от ошибки сенсоров
  системы технического зрения и геометрических размеров дескриптора. За счет построе-
  ния гистограмм решения навигационной задачи по каждой координате объекта управления
  для всех пар соответствующих друг другу дескрипторов достигнута статистически ус-
  тойчивая высокая достоверность решения полной навигационной задачи. При этом ошиб-
  ка решения навигационной задачи получилась на порядок меньше ошибки при формировании
  системой технического зрения комплексированных изображений. Использование комплек-
  сированных дескрипторов позволило при сравнительно малом объеме вычислений с прием-
  лемой точностью и быстродействием решить полную навигационную задачу, что обеспе-
  чивает решение SLAM-задачи на бортовых вычислителях в темпе движения объекта
  управления. Эффективность предложенных алгоритмических и разработанных программ-
  но-аппаратных средств подтверждена натурными экспериментами, проведенными в ре-
  альных условиях различных сред.

• РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СРЕДСТВ ВИДЕО-ДАЛЬНОМЕТРИЧЕСКОЙ НАВИГАЦИИ РОБОТОВ ВОЗДУШНОГО И НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

  В. П. Носков , Ю. С. Баричев , О.П. Гойдин , А. Н. Курьянов

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Работа посвящена решению актуальных задач совместной автономной видеонавигации ро-
  ботов воздушного и наземного применения в наиболее востребованных для проведения специаль-
  ных операций урбанизированных средах, включающих плотную городскую застройку и здания, где
  применение традиционных средств дистанционного управления ограничено наличием экраниро-
  ванных зон. Задачи групповой навигации предлагается решать на основе данных бортовых сис-
  тем технического зрения в процессе оперативной разведки рабочей зоны беспилотным летатель-
  ным аппаратом, результаты которой обеспечивают автономные движение и полет, как отдель-
  ных гетерогенных робототехнических средств, так и в группе. В основу алгоритмов навигации
  положены методы выделения из объемного облака точек, формируемого бортовым лидаром,
  опорной горизонтальной поверхности и горизонтальных сечений внешней среды, позволяющих с
  высокой точностью и быстродействием определять все шесть координат объекта управления.
  Рассмотрены случаи, обусловленные возможными характеристиками внешней среды, когда нави-
  гационная задача решается не полностью, и предложены методы их исключения путем дополне-
  ния дальнометрических данных лидара видеоданными телекамеры. Приведена оценка точности
  решения задач видеонавигации, полученная путем математического моделирования внешней сре-
  ды и формирования видеоданных. Предложены методы снижения ошибки видеонавигации, осно-
  ванные на использовании специально банка опорных изображений с известными координатами их
  формирования, позволяющие обеспечить безопасные автономные полет и движение робототех-
  нических средств в урбанизированной среде. Эффективность используемых методов и предлагае-
  мых алгоритмов видеонавигации подтверждается результатами экспериментальных исследова-
  ний соответствующих программно-аппаратных средств в реальных урбанизированных средах