Найти

Результаты поиска

• УПРАВЛЕНИЕ ГРУППОЙ БПЛА ПРИ ОТРАБОТКЕ КРИЗИСНЫХ ПОЛЕТНЫХ СИТУАЦИЙ В РЕШЕНИИ ТРАНСПОРТНЫХ ЗАДАЧ

  А.И. Савельев , В.В. Лебедева , И.В. Лебедев , К.В. Камынин , Л.Д. Кузнецов , А.Л. Ронжин

  2022-04-21

  Аннотация ▼

  В работе обоснована актуальность разработки алгоритмов управления группой БпЛА
  при возникновении кризисных ситуаций, влияющих на выполнение поставленной задачи по
  доставке грузов в труднодоступные места. Описан алгоритм автономного коллективного
  (децентрализованного) управления группой БпЛА при выполнении целевой задачи транспор-
  тировки грузов, а также комбинированного управления при возникновении кризисных ситуа-
  ций, когда режим автономного управления невозможно реализовать в полном объеме. Под-
  робно описан алгоритм отработки кризисной ситуации при нехватке энергетического ресур-
  са на борту БпЛА и возврате агентов группы на стартовую позицию. Представлены резуль-
  таты моделирование движения группы БпЛА мультироторного и самолетного типов и от-
  работки кризисной ситуации по управлению группой БпЛА на основе информации о запасах
  энергетических или топливных ресурсов. В ходе проведения экспериментов итеративно вы-
  полнялся расчет остатка топлива при движении БпЛА в точку посадки, а также количест-
  ва топлива, доступного БпЛА в данный момент времени. В результате экспериментов было
  выявлено, что время расчета остатка энергетического ресурса не превышает 6,792 мс.
  В случае, если топливо заканчивается у лидера, миссия транспортировки груза завершается
  досрочно, поскольку не может быть выполнена без участия лидера. При выходе из строя
  нескольких ведомых миссия может быть продолжена в том случае, если их количество не
  превышает заданного значения, критичного для продолжения миссии доставки груза. Приве-
  дены результаты экспериментальных исследований моделированию полета БпЛА с грузом, в
  ходе которых выполнялось построение полетной маршрута, имитирующего криволинейную
  траекторию движения в городских условиях от точки старта до конечной точки, где проис-
  ходит посадка БпЛА и передача груза. В экспериментах использовался разработанные БпЛА
  и бортовая система крепления термоконтейнера. При проведении летных испытаний сред-
  няя скорость горизонтального движения БпЛА была задана 10 м/с. Протяженность полета
  составляла 5350 м. Время, затраченное на полет, составило 13 мин. 51 с.

• КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ВИЗУАЛЬНОЙ НАВИГАЦИИ ПО ЕСТЕСТВЕННЫМ ОРИЕНТИРАМ ДЛЯ БПЛА, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ НЕДОСТУПНОСТИ ГНСС

  С. В. Кулешов , А. В. Кваснов , А. А. Зайцева , А.Л. Ронжин

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Целью исследования является обеспечение возможности навигации БПЛА при невозможно-
  сти применения спутниковых средств глобального позиционировании с использованием ГНСС в
  условиях РЭБ. Для достижения поставленной цели предлагается комплексный подход к обеспече-
  нию навигации БПЛА по визуальным ориентирам с использованием систем технического зрения.
  Предлагается синтез изображений подстилающей поверхности за счет комплексирования данных
  сенсоров, повышающий качество позиционирования БПЛА при условии отсутствия спутниковых
  навигационных систем. Показано, что при совмещении изображений дистанционного зондирова-
  ния, имеющих различную природу происхождения и изменяющиеся внешние условия эксплуатации
  (день-ночь, зима-лето и т.д.), важно наиболее полно локализовать объекты подстилающей по-
  верхности. В системе технического зрения для визуальной навигации БПЛА по естественным ори-
  ентирам предложен метод электромеханической развертки изображения, позволяющий увели-
  чить поле зрения камеры произвольного диапазона. Проведено моделирование характеристик сис-
  темы технического зрения с электромеханической разверткой для определения границ применимо-
  сти к задаче визуальной навигации. Показано, что наиболее значимым параметром точности
  позиционирования является высота съемки подстилающей поверхности, которая квазилинейна
  при условии фиксированного угла наклона камеры, а для качественного позиционирования наилуч-
  шим вариантом является фронтальное положение камеры в точке надира. Предложенный подход
  позволяет создавать виртуальные 3D-модели подстилающей поверхности, тем самым увеличивая
  возможности по более точному распознаванию объектов на основе масштаба и размеров сегмен-
  тируемых областей. Измерение угла места камеры может быть использовано для обнаружения и
  распознавания естественных ориентиров, которые могут быть заранее определены (точки пере-
  сечения дорог, здания или сооружения, объекты коммуникаций и т.д.). С другой стороны, фрон-
  тальное положение камеры с нулевым углом места выгодно для сверки маршрута полета, пози-
  ционируя положение БПЛА относительно опорного ориентира. Это обусловлено тем, что с ши-
  роким использованием программного обеспечения, основанного на математических моделях, тех-
  нологию фотограмметрической линейки стало целесообразно применять для количественного
  измерения планов местности и карт.

• ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ОБМЕНОМ ФИЗИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ МЕЖДУ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКОЙ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ РОБОТИЗАЦИИ

  А. Л. Ронжин, Нго Куок Тьен, Нгуен Ван Винь

  2020-07-10

  Аннотация ▼

  Рассматривается проблема управления взаимодействием беспилотных летательных аппаратов (БЛА) с наземными сервисными роботизированными платформами, осуществ-ляющими функции транспортировки и передачи физических ресурсов, необходимых для выполнения сельскохозяйственных операций на открытом грунте. Совместное использо-вание гетерогенных наземных и воздушных средств расширяет функциональные и сенсор-ные возможности роботизированной обработки сельскохозяйственных угодий. В ряде слу-чаев, например, при обслуживании систем энергопитания и транспортировке воздушных средств возникает задача физического взаимодействия между беспилотным летательным аппаратом и наземной сервисной робототметодехнической платформой. Сложность решения данной задачи связана с проблемами посадки, фиксации и механизированной обра-ботки аккумуляторов и аграрных ресурсов, размещаемых на летательном аппарате на сервисной платформе, а также управления очередностью сервисного обслуживания груп-пы БЛА. По сравнению с наземной техникой использование БЛА в сельскохозяйственных задачах дает ряд основ преимуществ: отсутствие физического контакта с землей и уп-лотнения почвы, более широкая площадь мониторинга и обработки, более качественнаяобработка культур жидкими средствами за счет вращения роторов без применения до-полнительных устройств. Имеющиеся прототипы сервисных роботизированных плат-форм отличаются сложностью внутренних механизмов, скоростью обслуживания, алго-ритмами совместной работы платформы и летательного аппарата при посадке и обслу-живании аккумулятора. Автономная посадка БЛА в современных исследованиях рассмат-ривается не только на фиксированную площадку, но и на мобильную платформу, осущест-вляющую движение в различных средах. По результатам проведенного анализа сущест-вующих подходов составлена классификация существующих сервисных систем, установ-ленных на роботизированных и механизированных платформах. Рассматриваются харак-теристики обработки некоторых распространенных сельскохозяйственных культур. При-водится перечень операций процесса сельскохозяйственного производства, их длитель-ность и стоимость, а также возможности механизации. Делается вывод, что стоимость немеханизированных операцией значительно выше. Разработан метод оценивания необхо-димого состава и количества техники для обработки сельскохозяйственного угодья, отли-чающийся многокритериальной оценкой с использованием линейной комбинации трех ос-новных критериев суммарного время обработки, израсходованной энергии, стоимости задействованной техники и обеспечивающий проведение численного моделирования и оптимизации объема привлекаемых гетерогенных робототехнических комплексов. Представ-лены результаты численного и имитационного моделирования количества робототехниче-ской техники, необходимого для обработки сельскохозяйственного угодья, с использовани-ем условных единиц и примерных диапазонов изменения значений входных параметров. Мо-делирование выполнено в разработанной программе AgrobotModeling, реализующей также визуализацию взаимодействия беспилотных летательных аппаратов с сельскохозяйственными наземными сервисными платформами, и обеспечивающих поддержку принятия решения об оптимальном количестве робототехнических средств, необходимых для обработки заданной площади сельскохозяйственного угодья.