Найти

Результаты поиска

• МЕТОД КОНТРОЛЯ ПРОСТРАНСТВА РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМОЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ

  С.М. Соколов , А.А. Богуславский , А. Б. Бугеря , М.А. Ильенков

  2026-04-29

  Аннотация ▼

  С ростом востребованности подвижных робототехнических комплексов с повышенной степенью автономности существенно возрастает требование их информационной осведомлённости. В обеспечении этой осведомлённости ведущее место занимают системы технического зрения. Для поддержки функционирования группировок, как и каждого, отдельно взятого робота, требуется формирование информационного поля, позволяющего оперативно принимать решения в системах управления как отдельными роботами, так и всей группировкой в целом. Желание возложить на РТК всё большее число самостоятельно решаемых задач требует от СТЗ всё более широкого и детального рассмотрения области функционирования. Распределённые системы наблюдения и контроля пространства являются одним из перспективных направлений решения данной задачи, обеспечивая формирование единого информационного поля на основе кооперативного восприятия, совместной локализации и семантической интерпретации обстановки. В работе рассматривается задача контроля распределённой системой технического зрения заданной области пространства с целью обнаружения в этой области объектов интереса с известным характерным размером. При этом предполагается возможность расположения видеокамер как на наземных, так и на воздушных средствах. Описывается компоновка распределённой системы технического зрения для решения сформулированной задачи. Ядром описываемой системы является унифицированный информационный модуль со всенаправленным регистрирующим блоком. Модуль выступает агентом распределённой СТЗ. Несколько таких модулей распределяются по указанной на карте области пространства с учётом особенностей рельефа и других объектов, располагающихся в этой области. Решается задача выбора оптимального по ряду критериев состава распределённой системы. Предлагается методика планирования расположения агентов с заданными характеристиками регистрирующих блоков по заданной 3D-карте местности для обеспечения обнаружения объектов интереса с известными характерными размерами. Приводится алгоритм расчёта мест расположения СТЗ с фиксированными полями зрения для контроля заданного участка пересечённой местности на предмет выявления статичных объектов с известными характерными размерами и отличием от окружающего фона по отражающей способности либо перемещающихся объектов

• ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ БОРТОВЫХ СИСТЕМ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОДВИЖНЫХ СРЕДСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТЗ

  С.М. Соколов, А. А. Богуславский, С. А. Романенко

  2020-07-10

  Аннотация ▼

  Целью исследования является повышение эффективности информационного обеспе-чения автономных подвижных средств с использованием зрительных данных и технологий его разработки за счёт рационального использования нетрадиционных вычислителей и специальной подготовки алгоритмического обеспечения. Использование нетрадиционных, гетерогенных вычислительных средств позволяет существенно расширить круг задач об-работки зрительных данных в масштабе реального времени и, тем самым, увеличить си-туационную осведомлённость автономных РТК и оперативность её получения. Рацио-нальное использование нетрадиционных вычислителей требует существенной переделки алгоритмического обеспечения. Большинство алгоритмов применяемых при обработке изображений, были разработаны в расчёте на реализацию на традиционных, фон-Неймановских архитектурах вычислителей и требуют существенных усилий для реализа-ции на параллельных структурах и разработки специальных инструментальных средств программирования. В работе сделан акцент на исследования в области использовании ПЛИС и рассмотрен ряд подходов в специальной подготовке необходимого алгоритмического обеспечения. В качестве модельных, демонстрационных примеров использования не-традиционных вычислителей рассмотрена реализация таких алгоритмов обработки зри-тельных данных, которые активно используются в широком круге задач информационного обеспечения целенаправленных перемещений мобильных РТК. Описана подготовка и реали-зация на ПЛИС таких алгоритмов, как построение гистограмм, вычисление оптического потока, сегментация изображений. Приведены результаты экспериментов на действующих макетах бортовых вычислителей. В качестве исходных данных использованы зрительные данные, собранные при движении мобильных средств в условиях естественной среды. Всё используемое программное обеспечение выполнено на основе унифицированного каркаса программного обеспечения систем технического зрения реального времени отечественной разработки. В заключении обсуждаются дальнейшие шаги в указанном направлении, с учё-том стремления к использованию отечественных программно-аппаратных средств.

• ОРГАНИЗАЦИЯ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПОДВИЖНЫХ СРЕДСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗРИТЕЛЬНЫХ ОРИЕНТИРОВ

  С. М. Соколов , Н.Д. Беклемишев , А. А. Богуславский

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Рассматривается решение навигационной задачи с помощью системы технического
  зрения, определяющей положение подвижного средства относительно ориентиров, ука-
  занных в окружающем пространстве. Навигация по ориентирам является наиболее объек-
  тивным критерием расположения подвижного средства в окружающем пространстве.
  Способ измерения параметров соотношений, характеризующих расположение подвижного
  средства относительно ориентиров, является почти независимым от других навигацион-
  ных измерений. Ввод данных для корректировки координат и других параметров движения
  может производится не непрерывно, а в некоторые дискретные, и, в общем случае, до-
  вольно редкие моменты времени. Рассматривается общая схема решения: от постановки,
  до получения навигационной информации. Кратко описывается комплексирование получен-
  ных данных с данными от других навигационных средств, анализируются ключевые про-
  блемы и параметры СТЗ, влияющие на точность получаемых результатов. Ключевым мо-
  ментом в рассматриваемом способе является решение системы уравнений, описывающих
  положение робототехнических комплексов относительно указанных ориентиров. Эта
  система решается модифицированным методом Гаусса-Ньютона для нелинейной переопределенной системы уравнений. Заменой левой части каждого уравнения ее дифференциа-
  лом в точке начального приближения осуществляется линеаризация. Значения неизвестных
  в переопределенной системе линейных уравнений, при которых сумма квадратов невязок в
  уравнениях является минимальной, могут быть получены либо методом SVD (сингулярного
  разложения), либо с помощью симметризации системы. При этом SVD более устойчив к
  накоплению вычислительной погрешности, но несколько более требователен к ресурсам
  компьютера и сложнее в реализации. Мы использовали решение методом симметризации
  как более простое. Полученная система решается методом квадратного корня (Холецко-
  го). Для обнаружения ориентиров в составе СТЗ используются два вида модулей СТЗ –
  панорамный, на основе камеры с объективом типа «рыбий глаз» и стерео. Предложенный
  способ позволяет решать задачу уточнения параметров движения по отдельным, разре-
  женным измерениям собственного положения и скорости относительно ориентиров в
  окружающем пространстве. Независимо и в комплексе с другими средствами навигации
  описанный подход обеспечивает высокоточное определение навигационных параметров в
  различных условиях движения. Описываются результаты натурных экспериментов с ма-
  кетом предложенной системы при движении в различных условиях. Обсуждаются пути
  совершенствования и развития рассмотренного подхода.

• МЕТОДИКА И ПРАКТИКА ПОВЫШЕНИЯ АВТОНОМНОСТИ НАЗЕМНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

  С.М. Соколов , A.A. Богуславский

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Тенденции развития современной робототехники и потребности практики требуют повы-
  шения степени автономности робототехнических комплексов. Повышение степени автономно-
  сти, в свою очередь, требует увеличения ситуационной осведомлённости и, как следствие, увели-
  чение объёма данных и эффективности их обработки в масштабе реального времени на бортовых
  ресурсах. При этом сохраняется требование экономической целесообразности предлагаемых ре-
  шений. С учётом того, что в отечественной практике в большинстве случаев используются те-
  леуправляемые роботы, возникает необходимость наращивания их автономности, с использова-
  нием уже имеющихся технических решений. Такое направление развития робототехнических ком-
  плексов называется переходом от телеуправления к супервизорному управлению. На этом пути
  осуществляется передача всё большего количества информационно- управляющих функций от
  оператора к бортовой информационно-управляющей системе. На основе анализа мирового и соб-
  ственного опыта разработок робототехнических комплексов, авторской методики создания ро-
  ботов с повышенной степенью автономности, нами выделен ключевой элемент обеспечения ин-
  теллектуальной автономности мобильных средств. Предложен унифицированный программно-
  аппаратный модуль информационного обеспечения мобильных роботов. Основу модуля образует
  система технического зрения с открытой программно-аппаратной архитектурой. Этот модуль
  позволяет наращивать степень автономности наземных робототехнических комплексов в части
  интеллектуальной автономности постепенно, оставаясь в рамках экономической целесообразно-
  сти. Открытая программная архитектура модуля учитывает имеющееся де-факто разнообразие
  аппаратных решений в существующих телеуправляемых подвижных средствах и позволяет про-
  изводить увеличение степени автономности – переходить от режима телеуправления к суперви-
  зорному управлению пошагово, сообразно решаемым задачам и доступным средствам. Предлага-
  ется методика создания новых или реинжиниринга уже существующих образцов РТК. Методика
  включает анализ общей компоновки РТК с акцентом на программно-алгоритмическую часть бор-
  товой информационно-управляющей системы. При этом учитываются условия согласования тре-
  бований к сенсорной и вычислительной частям. В работе рассмотрены примеры применения этой
  методики к усовершенствованию уже существующих образцов наземных РТК. Приводятся по-
  становки практических задач и примеры их решения с помощью предлагаемого модуля