Аникин В.А., Ким Н.В., Носков В.П., Рубцов И.В. ОАО КАМОВ Москва, МАИ, МГТУ им. Н.Э. Баумана 2010 ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ НАБЛЮДЕНИЯ НА БАЗЕ БПЛА

1. Концепция согласованного функционирования комплекса МРК – БПЛА – СТЗ; 2. Автоматизация процессов анализа принимаемой видовой информации: - согласование имеющейся картографической и текущей информации, уточнение рельефа местности, - выделение возможных препятствий и пр.; 3. Планирование локальных и глобальных траекторий движения МРК (с учетом его характеристик и заданных целевых функций); 4. Обеспечение автономного и дистанционного функционирования комплекса, его бортового оборудования, каналов связи и их защищенности. Постановка задачи

1. МРК + СТЗ 2. МРК + привязной БПЛА + СТЗ 3. МРК + автономный БПЛА + СТЗ Варианты построения комплекса

Варианты МРК

– Технические показатели наземных лазерных сканирующих систем серии RIEGL LMS (Таблица 2) Зона обзора МРК Зоны обзора БПЛА Зоны обзора комплекса

Характеристики комплексов БПЛА

30 м до 300 м до 3000 м Автономный БПЛА Привязной БПЛА МРК Области обзора СТЗ Прокладываемый маршрут Эффективность СН – дальность планирования маршрута

Результат работы стерео СТЗ

Построение рельефа 2D лазерным сенсором

Результат работы дальнометрической СТЗ Рис Эксперименты с обработкой сигналов дальномера при сканировании кустов и неровностей земли с травой (станция 15) Рис Эксперименты с обработкой сигналов дальномера при сканировании мелких предметов на пути движения в узких проходах (станции 25 и 26)

САУ привязного БПЛА Контроль Управление СТЗ Приемник видовой информации Аппаратура МРК Контроллер Маршрутный блок Датчики угловых скоростей Датчики ускорений и др. Датчики давления Контроллер Блок стабилизации Формирователь сигналов управления и блоки адаптации и памяти Передатчик ВИ Механизмы управления и регулятор тяги (РМ) СТЗ В-камеры, СЛД Сигнальная линия Аппаратура на борту ЛА Специальное бортовое оборудование

Согласование работы СТЗ Вариант 1 СТЗ на МРК Вариант 2 СТЗ на БПЛА

Выделение и идентификация информативных точек на изображениях - согласование имеющейся картографической и текущей информации по выделяемым информативным точкам; -уточнение рельефа местности; - выделение возможных препятствий и пр.;

КОМПЛЕКСНЫЙ АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ ВИДОВОЙ ИНФОРМАЦИИ 1.Камера 2.ТИ 3.Буфер 4. ЭИ 5. Формиро- вание РЭИ 6. Выделение блоков 7. Свертка блоков 8. Анализ поля движения 11. ДКП 9. Блок управления обработкой изображения 12. Формирование информационного сообщения 10. СУ 13. Передатчик ТИ – текущее изображение, ЭИ – эталонное изображение, РЭИ – рабочее эталонное изображение, ДКП – дискретно-косинусное преобразование, СУ – система управления.

СОВМЕЩЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА СЦЕН

а) – полученное изображение, б) – сегментированное изображение с) – схема расположения объектов СОВМЕЩЕНИЕ КАРТ И ТЕКУЩИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ Первоначальная привязка ТО(1)-СВ-ЛО(2)-С-ЛО(3)-ПО4-….

ОЦЕНКА ОРИЕНТАЦИИ БПЛА A1, A2, B1,B2 – точки на линиях

ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ БПЛА

1.Предложена концепция построения комплекса МРК – БПЛА – СТЗ. 2. Комплекс позволяет повысить эффективность МРК: – маршрутизация и управление (автономное и дистанционное); – расширение информационного поля; – расширение области наблюдения, в т.ч. при поиске объектов. 3. Определены перспективные варианты МРК и БПЛА. 4. Рассмотрены варианты специального бортового оборудования. 5. Определены структура и состав САУ комплекса. 6. Определены основные направления исследований по согласованию работы СТЗ МРК и БПЛА Заключение