Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 3.
-
ВИЗУАЛЬНАЯ НАВИГАЦИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕМАНТИЧЕСКИХ ОПИСАНИЙ МЕСТНОСТИ
Н.В. Ким , Н. В. Удалова , Н. Е. Бодунков , Д.С. Гиренко , Н.А. Ляпин2025-04-27Аннотация ▼Рассматривается задача визуальной навигации беспилотных летательных аппаратов
(БЛА), которая заключается в автоматическом определении текущего положения БЛА (коорди-
нат в земной (местной) системе координат), на основе сравнения и идентификации описаний при-
нимаемых на борту текущих изображений (ТИ) подстилающей поверхности и эталонных описаний, хранящихся в виде цифровой карты местности в памяти бортового вычислителя БЛА. Целью
работы является повышение эффективности применения методов визуальной навигации, с точки
зрения повышения вычислительной производительности, устойчивости и точности алгоритмов
идентификации изображений в сложных и изменяемых условиях наблюдения, за счет использова-
ния семантических описаний наблюдаемых сцен. В данной работе под семантическими описания-
ми будем понимать описания, включающие классы наблюдаемых на сцене объектов, атрибуты
этих объектов и отношениями между ними. Подготовка семантических описаний карты произ-
водится на этапе предполетной подготовки БЛА с помощью предварительно обученных нейрон-
ных сетей семантической сегментации. Семантические описания принимаемых ТИ формируются
на борту БЛА. При этом использование нейросетевых алгоритмов позволяет реализовать этот
процесс в реальном времени для широкого спектра условий наблюдений (различного времени суток
и года). Использование семантических описаний карты и ТИ позволяет сократить вычисления по
сравнению с традиционным попиксельным сопоставлением растровых изображений. Семантиче-
ские описания сравниваются путем сопоставления классов объектов, их атрибутов и отношений.
В работе приведены: общий алгоритм визуальной навигации, основные этапы методики формиро-
вания семантических описаний и алгоритм сравнения и идентификации семантических описаний
ТИ и описаний карты. Предложен иерархический алгоритм сравнения и идентификации изобра-
жений, основанный на последовательном применении семантических, и растровых описаний на-
блюдаемых сцен. Показано, что использование процедуры сравнения семантических описаний ТИ и
карты по присутствующим классам объектов позволяет существенно совратить вычисления,
необходимые для идентификации изображений -
ОНТОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД В СОЗДАНИИ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С ПОВЫШЕННОЙ СТЕПЕНЬЮ АВТОНОМНОСТИ
С. М. Соколов42-592022-04-20Аннотация ▼Рассматриваются аспекты, необходимые для воплощения робототехнических ком-
плексов с повышенной степенью автономности (РТК с ПСА) в практическую работу. Указы-
ваются отличительные особенности таких комплексов, потребности соответствующих
интеллектуальных информационно управляющих систем (ИИУС). Выделяется требование
ситуационной осведомлённости и, как следствие, необходимость разнообразной системы
представления знаний, средств восприятия внешней среды и сопоставления оперативной
информации с моделями и априорной информацией об этой среде. Кроме того, указывается
на необходимость автоматизации процессов создания РТК с ПСА, доступности, упрощения
их использования. С целью ответа на поставленные вопросы в работе предлагается использовать концепцию и механизмы онтологий применительно к автономной робототехнике.
Приводятся примеры уже имеющихся решений в этой области. В робототехнике онтологии
используются для определения и концептуализации знаний, принятых сообществом, с исполь-
зованием формального описания, которое является машиночитаемым, доступным для со-
вместного использования и содержит гибкость для обоснования этих знаний, чтобы вывес-
ти дополнительную информацию. Онтологии представляют значительный интерес для
мультиагентных систем для организации взаимодействия между агентами и с другими сис-
темами в гетерогенных средах, возможности повторного использования и поддержки разра-
ботки новых РТК. Описывается предлагаемое автором построение онтологии в такой при-
кладной области как информационное обеспечение целенаправленных перемещений автоном-
ных наземных средств на основе систем технического зрения. Всё рассмотрение ведётся в
конфигурационном пространстве информационно-управляющих систем РТК с ПСА.
Это пространство позволяет агрегировать большое количество разнообразных технологий,
используемых при построении РТК. Воплощению конкретной системы соответствует
«точка сборки». Согласование форм представления знаний в ИИУС обеспечивается последо-
вательным рассмотрением плоскостей в этом пространстве. В качестве связующего звена –
средства для автоматизированного перевода описаний дескриптивных онтологий в описания
функциональных, машиночитаемых онтологий предлагается использование языка информа-
ционно-двигательных действий и команд интерпретирующей навигации. В заключении рас-
сматриваются ближайшие перспективы развития описанного подхода, высказываются по-
желания/предложения к отечественному сообществу робототехников. -
ОРГАНИЗАЦИЯ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПОДВИЖНЫХ СРЕДСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗРИТЕЛЬНЫХ ОРИЕНТИРОВ
С. М. Соколов , Н.Д. Беклемишев , А. А. Богуславский2021-04-04Аннотация ▼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.
1 - 3 из 3 результатов
